PIC單片機(jī)在線串行編程（ICSP）的簡單實(shí)現(xiàn)

? ? ? ? ICSP（In-Circuit Serial Programming）即在線串行編程，通過保持RB6和RB7引腳為低電平，VDD 為編程電壓，并將MCLR（VPP）引腳電壓從VIL增加到VIHH，器件便進(jìn)入編程/校驗(yàn)?zāi)Ｊ健４藭r(shí)，RB6為編程時(shí)鐘線，RB7為編程數(shù)據(jù)線。在該模式下，RB6和RB7都是施密特觸發(fā)器輸入，當(dāng)RB7驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，它是CMOS輸出驅(qū)動(dòng)。

　　復(fù)位后，為使器件進(jìn)入編程/校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，程序?jì)數(shù)器（PC）指向00h地址。然后可向器件發(fā)送一個(gè)6位的命令，根據(jù)這一命令是裝入還是讀出，14位編程數(shù)據(jù)將被提供給器件或是從器件中讀出。但是在線串行編程模式下，看門狗定時(shí)器電路不能產(chǎn)生器件復(fù)位。

　　硬件電路

　　在線串行編程電路應(yīng)該注意以下問題：

　　1） MCLR/VPP引腳與電路其它部分相隔離

　　通常設(shè)計(jì)中MCLR/VPP引腳與RC電路相連，上拉電阻接VDD，電容接地。VPP電壓必須與電路的其它部分隔離，根據(jù)電容器的大小，RC電路可能影響ICSP的操作。因此當(dāng)RC電路與MCLR/VPP相連時(shí)，可以使用了肖特基型二極管來隔離電路。當(dāng)對PICmicro ? 單片機(jī)編程時(shí)，MCLR/VPP引腳將被同時(shí)驅(qū)動(dòng)至大約13V，因此應(yīng)用電路必須與編程器提供的編程電壓隔離。

　　2） RB6和RB7的負(fù)載

　　RB6和RB7引腳用于PICmicro?單片機(jī)的串行編程。RB6是時(shí)鐘線，RB7是數(shù)據(jù)線。RB6由編程器驅(qū)動(dòng)，RB7是雙向引腳，編程時(shí)由編程器驅(qū)動(dòng)，校驗(yàn)時(shí)由PICmicro?單片機(jī)驅(qū)動(dòng)。這兩個(gè)引腳必須與電路的其它部分隔離，從而在編程時(shí)不會對信號產(chǎn)生影響。將RB6和RB7與電路其它部分隔離時(shí)必須考慮編程器的輸出阻抗。隔離電路必須使RB6能夠作為PICmicro?單片機(jī)的輸入，而RB7能夠作為雙向引腳（PICmicro? 單片機(jī)和編程器都能驅(qū)動(dòng)它）。

　　為簡化接口設(shè)計(jì)，使用microchip推薦的I/O引腳的最佳方法：將RB6/RB7專用于ICSP;這些端口作為輸出時(shí)，具有極輕的負(fù)載;采用隔離電路，使信號滿足ICSP規(guī)范。

　　3） VDD、MCLR/VPP、RB6和RB7引腳的電容問題

　　編程引腳的總電容將影響編程器輸出信號的上升速率。典型電路中，一般在VDD和地之間接有幾百微法的濾波電容以抑制噪聲和電源電壓波動(dòng)。但是這種電容需要編程器必須具有相當(dāng)強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，才能滿足VDD上升速率的要求。大多數(shù)編程器只能對PICmicro?單片機(jī)進(jìn)行編程，而不能驅(qū)動(dòng)整個(gè)應(yīng)用電路。一種解決方案是在編程器和應(yīng)用電路之間加一塊驅(qū)動(dòng)電路板。驅(qū)動(dòng)電路板有獨(dú)立的電源，應(yīng)該滿足VPP和VDD引腳電壓上升速率的要求，并可為整個(gè)應(yīng)用電路供電。RB6和RB7是否需要緩沖取決于具體的應(yīng)用。

　　4） VDD的最小和最大工作電壓

　　Microchip 編程規(guī)范規(guī)定器件應(yīng)在5V電壓下編程。如果應(yīng)用電路只能在3V電壓下工作，那么需要一些特殊的措施。例如在編程時(shí)將PICmicro?單片機(jī)與其它應(yīng)用電路完全隔離。另一個(gè)問題是，必須在應(yīng)用電路的最小和最大工作電壓下對器件進(jìn)行校驗(yàn)。例如，在一個(gè)使用三個(gè)1.5V電池供電的系統(tǒng)中，其工作電壓范圍是2.7V到4.5V。而編程器必須在5V電壓下對器件進(jìn)行編程，并且必須在2.7V和4.5V電壓下對程序存儲器進(jìn)行校驗(yàn)，以確保編程正確。這樣可以保證PICmicro? 單片機(jī)在整個(gè)工作電壓范圍內(nèi)都能正常工作。

　　5） PICmicro?單片機(jī)的振蕩器

　　PIC單片機(jī)在代碼執(zhí)行前振蕩器上電延遲定時(shí)器要等候1024個(gè)振蕩周期。RC振蕩器不需要上電延遲時(shí)間，因此不使用上電延遲定時(shí)器。編程器必須在RC振蕩器振蕩4次之前，令MCLR/VPP達(dá)到進(jìn)入編程模式所需的電壓。如果RC振蕩器振蕩了4次或4次以上，程序計(jì)數(shù)器將會增加到一個(gè)不確定的值X。如果這時(shí)器件進(jìn)入編程模式，程序計(jì)數(shù)器不為零，編程器將從偏移量X開始燒寫代碼。有一些方法可以彌補(bǔ)MCLR/VPP的低上升速率問題。第一種方法是先不接RC振蕩器的電阻，對器件編程后再接入R電阻。另一種方法是在編程時(shí)用編程接口將 PICmicro? 的OSC1引腳短接到地，這樣在編程期間便不會產(chǎn)生振蕩。

　　綜合考慮以上情況，使用最簡方式實(shí)現(xiàn)PIC18F4550的ICSP連接電路。在電路中，增加了由RD0和RD1口驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管，由此來驗(yàn)證燒寫電路是否能夠正常工作。

　　

　　對于ICSP接口與PIKkit? 3連接的如下圖所示，必須使PIKkit? 3與ICSP的引腳對應(yīng)。

　　

　　PIC單片機(jī)在線串行編程（ICSP）的實(shí)現(xiàn)