原创自制简单方便的51/avr单片机USB ISP 下载线（硬件部分）

 2010-1-29 10:49  15906 9 25 分类: MCU/ 嵌入式

如今使用笔记本的人越来越多了，可是买了笔记本对于学习很多单片机比如说51或者AVR就不方便了。因为大多数电脑都不带串并口了，但新出的笔记本上的USB接口是足够用的。因而要是用USB转了串口或者并口就能方便单片机学习开发时的ISP编程或者、串口通信实验、AVR的JTAG仿真了。其实很多单片机开发商和销售商都早就有了USBisp的配套软件和硬件了的，只不过都比较昂贵，而且技术资料多是保密的。对于自己小本学习单片机的人而言，都希望能有价廉物美的USBISP烧写器，而且也多想自己动手制做一个。

网上公开的比较流行的支持51和AVR的烧写器是用ATMEL公司的MAGE8单片机做的，其机理也就是通过虚拟一个并口的方式将USB接口信号转换为并口信号以实现ISP的。其原理图如下图：

图（一）

使用的是个名叫PROGISP的软件，我收集了制作的相关资料在压缩包中https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2008/11/11/bf1d3595-924d-493f-9893-e595913476bb.rar有兴趣的朋友可以看看或者尝试一下。

我在这里主要并不是向大家介绍这个MAGE8做的USBISP下载线，因为它的编程软件很强大但是配置太灵活了，对于初学者，很容易配错相关设置，比如AVR的融丝位，弄不好可能将你的AVR单片机锁死了，而且烧入MAGE8的固件有可能不支持51或AVR，找固件比较麻烦。

我要向大家推荐的另一种方案是用专门的USB转串口的USB芯片。利用它制作的USBISP下载线支持AT89S51/52和若干AVR的单片机，功能算比较强的，电路也并不比MAGE8做的USBISP下载线难多少，只需要在主芯片外接晶振和几个电容电阻就是了。这个方案就是利用国产的南京沁恒公司的CH341A芯片将USB转为并口直接实现ISP编程。可以去南京沁恒公司网页购买或者申请到免费样片（注意要做USB下载线一定要申请CH341A，填写申请表时后缀字母A不能写错了）其电路图如下图：

图（二）

PDF文件格式的原理图

https://static.assets-stash.eet-china.com/album/old-resources/2010/1/29/5b12a2c7-ccd3-443e-9afe-c4894bdc6216.rar

下载线的PCB图：

图（三）

        自己买来元器件后很快就可以焊好了的，当然为了保证稳定工作要注意必须给单片机单独供电而且其接地和CH341的USB电源的地必须公地。CH341 是一个USB 总线的转接芯片，通过USB总线提供异步串口、打印口、并口以及常用的2线和4 线等同步串行接口。
        在异步串口方式下，CH341提供串口发送使能、串口接收就绪等交互式的速率控制信号以及常用的MODEM 联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB 总线。
       在打印口方式下，CH341 提供了兼容USB 相关规范和Windows 操作系统的标准USB打印口，用于将普通的并口打印机直接升级到USB 总线。
       在并口方式下，CH341提供了EPP 方式或MEM方式的8位并行接口，用于在不需要单片机/DSP/MCU的环境下，直接输入输出数据。
       除此之外，CH341A 芯片还支持一些常用的同步串行接口，例如2 线接口（SCL 线、SDA 线）和4线接口（CS 线、SCK/CLK 线、MISO/SDI/DIN 线、MOSI/SDO/DOUT 线）等。

功能特性：

● 全速USB 设备接口，兼容USB V2.0，外围元器件只需要晶体和电容。
● 可选：通过外部的低成本串行EEPROM 定义厂商ID、产品ID、序列号等。
● 支持5V 电源电压和3.3V 电源电压。
● 低成本，直接转换原串口外围设备、原并口打印机、原并口外围设备。
● 提供SOP-28、SSOP-20 两种无铅封装，兼容RoHS。
● 由于是通过USB 转换的接口，所以只能做到应用层兼容，而无法绝对相同。

这款芯片不仅可以方便简洁的完成USB下载线功能还可以很简单的制作成以下一些实用的电路：

USB烧写编程EEPROM