注：本篇在寫《單片機入門指南系列》之前就已經寫過，現在發現這篇比較合理的位置，應該是放在《單片機入門指南系列（六） 單片機最小系統——麻雀雖小，五臟俱全》之后的，但是由于之前考慮不周，所以只好放在這里了，也就不重新修改文章的位置了。
作為基礎知識補充，本篇詳細介紹了串口、51單片機的ISP下載等知識，雖然這些知識并不一定要很了解也能學習單片機，但是有一些概念有時對解決問題還是很有好處的。
前面已經說了，單片機相當于一個微型電腦，所以單片機是可以執行程序的。在電腦上，我們可以上網下載各種游戲各種軟件，但是單片機這灰不溜秋的一塊芯片，怎么讓它執行程序呢？不要急，這就給大家介紹相關知識。這里涉及到一些專業詞匯，可能大家不明白，但是并沒有很大影響，大致了解就好了，有興趣的可以上網搜索去了解下。另外等學到后面，不少概念也自然就明白了。
1、串口（RS232、UART） 廣義上而言，串行接口簡稱串口，也稱串行通信接口，是采用串行通信方式的擴展接口。我們比較熟悉的USB接口，全名通用串行總線（Universal Serial BUS），就屬于串口。串口還包括UART、RS232、RS422、RS485等。通常狹義上，我們所說的串口指的是RS232、UART這一類串口，常稱為COM接口。
老式的臺式計算機和部分筆記本上就有RS232串口（RS232指RS232電平的串口）。后來由于這種串口使用很少、速度較慢、體積較大而逐漸在筆記本甚至臺式機上被淘汰了。
而51單片機具有UART串口（UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用異步收發傳輸器，指的是TTL電平的串口）。
UART與RS232區別主要在于其電平定義不同。UART是TTL電平，定義3~5V為高電平，表示“1”，0V為低電平，表示“0”，就和前文說的一樣；而RS232是負邏輯電平，它定義+5~+12V為低電平，表示“0”，而-12~-5V為高電平，表示“1”。
標準串口指的就是RS232串口（也叫做COM接口），如圖就是臺式電腦機箱后面的標準串口。
2、給單片機下載程序 一些讀者可能已經猜到，給單片機裝進程序是通過電腦并且是使用串口來完成的。但是很可惜只猜對了一半。
說點題外話，為了感覺“專業”一點，以后不要再說給單片機“裝程序”了，專業點的說法應該是燒寫程序，或者下載程序。讀者很可能會好奇為什么叫燒寫程序呢？難道下載程序的時候，要用火烤一烤單片機嗎？當然不是。這個就像馬路為什么叫馬路一樣，是有來歷的，想知道具體原因，還是等大家學習了單片機，了解早期ROM的工作原理再去深究吧。
回歸正題，不同的單片機燒寫程序的方式是不一樣的。剛開始介紹STC單片機的時候，我提到了它的一個優點：可使用串口下載程序，不知讀者有沒有注意到。同樣是51單片機，Atmel的產品分為兩種，一種是早期的89Cxx系統，這種型號的單片機下載程序時，需要把單片機取下來，使用專用的編程器燒寫程序，非常麻煩；另一種是后來推出的支持ISP的89Sxx系列（ISP = In System Programming，在線編程），只需要幾根線連接單片機和下載器，就能輕松下載程序。
3、ISP在線編程 什么是ISP呢？ISP意為在線編程，其作用在于，下載程序的時候，單片機不需要從已有的電路中取下來。大家可能體會不到這樣有什么好處，但是它的好處還是非常明顯的。下面我舉個例子。
有一天你給客戶設計了一種電器，是通過單片機控制的。然后很多人都購買了，但是過了一段時間，你發現你寫的程序有問題，或者有些地方需要優化一下，但是你賣出去的產品，程序已經寫在里面了呀。這個時候，如果你用的單片機不支持ISP，你得親自一個個的去找客戶，把他們的產品拆下來，然后取下單片機，燒好程序，再裝回去。如果你設計不當，單片機還是焊接在電路上的，取不下了，那就更慘了。
但是有了ISP就不一樣了。你可以設計好產品，然后把ISP接口留出來。發現程序有問題，你把寫好的新的程序發到網上，然后群發一批電子郵件，告訴你的客戶，用產品附贈的下載線連接電腦和你的產品ISP接口，然后安裝一個下載軟件，把新的程序下載進去，就可以用了。你甚至可以在說明書上寫，我們的產品軟件經常會更新，請自行到官網下載最新軟件，這樣簡直是一勞永逸。
所以一個小小的改進，就帶來了如此大的變化。要用單片機，我選ISP，實惠又好用。
而STC單片機不僅支持ISP下載，而且只需要通過串口和電腦連接就可以下載，這樣又省去了我們購買編程器的錢，實在是物美價廉，適合我們使用。
4、USB與串口的轉換模塊 由于USB接口與單片機的TTL串口不一樣，不能直接連接，一般通過轉換芯片來連接。連接到USB接口的轉換芯片則要求在電腦上安裝相應的驅動程序，驅動程序很容易在網上找到。
USB、RS232、UART三者之間的轉換都有芯片可以實現，并且很容易買到做好的成品模塊。下面給出了幾種常用的轉接器。
第一個是USB轉TTL串口，這是最常用的一種轉接器，常稱為USB轉TTL小板，USB-TTL轉接板，常用轉換芯片為PL2303，需要在電腦上安裝對應驅動程序。
USB轉RS232串口，常用轉換芯片為CH341，使用時要在電腦上安裝CH341的驅動程序，可以在百度上搜索
RS232串口轉TTL串口，電平轉換芯片是MAX232，如果你的電腦有串口，可以直接使用這種轉接器，然后把TTL串口一端接到單片機上，這個不需要驅動程序。
也有這種集成了三種接口轉換功能的 USB - RS232串口 - TTL串口轉接板，如圖所示。這個功能比較強大，但是電子市場不一定能買到。
市面上的成品單片機學習板，很多都提供USB接口，或者RS232串口+USB接口。一方面USB接口負責給單片機供電，另一方面，USB轉TTL，或RS232轉TTL已經集成在學習板上。
5、參考電路圖 下面順便提供這些模塊的參考電路原理圖，不需要掌握。如果有需要自己制作這些模塊，可以參考這幾個電路圖。
MAX232電路圖
PL2303電路圖
USB-RS232電路圖
6、51單片機程序的燒寫 關于AT89Cxx系列單片機使用的編程器下載，以及AT89Sxx系列單片機使用的ISP方式下載程序，不做詳細介紹，這里我們主要介紹STC單片機的串口下載方式。STC單片機燒寫程序時，電腦端除了驅動以外，一般使用宏晶專用的STC-ISP軟件進行下載。其界面如圖。
這里先說一點注意事項。STC-ISP軟件最好在宏晶官網下載最新版本。在首次運行時常常會出現類似下圖中的情況，提示部件XXX不能注冊。對應Win7系統可以先嘗試右擊STC-ISP的exe程序文件，選擇“以管理員身份運行”（如果是XP系統，則只需以管理員身份登錄計算機運行程序）。如果還是不行，則需要上網下載提示的XXX.DLL或XXX.OCX文件，放在C:\Windows\System32文件夾中，然后以管理員身份運行C:\Windows\System32\cmd.exe，輸入regsvr32 C:\Windows\System32\xxx.dll回車，進行注冊。這樣的文件是系統動態鏈接庫文件，是程序執行所需要的，有些電腦里沒有，或者無法注冊，所以會發生這種情況。
如果你已經購買了USB轉串口模塊，你可以安裝好對應驅動并把它插到電腦的USB口上，如果是成品學習板，就用給學習板供電，然后把下載線連接到電腦上。如果一切順利，我們可以在電腦上右擊“我的電腦”（XP系統）或“計算機”（Win7以上系統），管理，打開設備管理器，在設備管理器中就能看到相應的串口，如圖。
希望本篇看完了，大家把STC-ISP軟件安裝到自己的電腦上，有條件的把驅動也安裝好。具體下載方法將在隨后進行介紹。
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《單片機小白學步》系列教程（原名《單片機入門指南》）介紹 本系列教程從最基本的入門知識開始，逐步深入介紹單片機系統設計，內容包括：
教程特點 1、技術知識點全面，從入門到精通 包含了各種基本知識，尤其是對單片機基本概念的介紹、為什么要用單片機等，在很多同類書籍教程中都被忽略了。同時也包含了一些深入的知識，包括原理篇考慮對單片機的基本原理進行介紹，有助于深入理解單片機。
本系列教程以51單片機為例進行介紹。通過51介紹完單片機的基本知識，我會再把430進行簡要介紹，尤其是對比兩者之間的優缺點，讓大家很快感受到430的巨大優勢，而學習51正好為快速了解430打下了堅實的基礎。
2、除了單片機知識，還有思想、方法、技巧的介紹 本系列教程中，介紹單片機各種模塊編程知識的主要是學習篇，而學習篇只是整個教程的一部分。在學習篇中我會貫穿各種方法技巧，如何理解一些模塊功能，怎么看時序圖，嚴格遵守工程思想進行編程，程序發生了錯誤怎么調試等等。而在思想篇中會總體介紹很多重要的思想，為后面的學習做好準備工作。
3、知識先后順序的設計 單片機學習過程中，涉及大量的知識，而且很多知識之間相互依賴，關聯很強。
本系列教程對知識的先后順序進行比較明確的規劃，盡最大可能符合人的認知過程。但是實際規劃時發現，無論怎么調整知識的順序，總有一些知識之間相互依賴，關系復雜。例如開始講IO口的時候肯定會提到寄存器，而寄存器這個詞的理解，需要深厚的背景知識。但是這些背景知識在沒有進行實踐的時候也很難理解。
初學者常常就會在這樣的地方感覺疑惑不解，不知所措。而每次遇到類似這樣的知識，我會向初學者指出，應該如何對待。這個知識是應該自己去學習補充，還是等到學完原理篇再做理解，而現在又應該怎么去看待這個名詞。
另外，在整個教程的學習前，需要掌握一定的C語言等基礎知識，具體可參考教程第〇篇《序》中的相關說明
4、語言通俗易懂 本系列教程力求語言通俗易懂，而不會用一堆新手不懂的詞語去解釋另一個不懂的詞語。但是受限于個人語言表達能力，可能有些地方表述的比較繁瑣，或者不清楚，希望大家能夠幫忙指出。
其他問題 如果覺得我寫的對你有幫助，歡迎多多反饋，包括寫的不正確、不合理、不太明白都可以指出來，這樣方便我對其進行完善。
更多可參見：《如何以學習單片機為契機，逐步成為優秀的工程師》
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總結
以上是生活随笔 為你收集整理的单片机小白学步系列（十） 单片机程序下载相关知识 的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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