程序如何下载到单片机中？单片机常用的四种烧写程序方式介绍
单片机(one-board computer)是一种可编程控制器，搭好硬件电路后，可以利用程序实现很多非常复杂的逻辑功能，与纯硬件电路相比，简化了硬件外围的设计、方便了逻辑的设计、丰富了逻辑的输出。不同厂家的单片机(one-board computer)需要不同编程IDE来实现编程。在学习单片机(one-board computer)之前，要先清楚单片机(one-board computer)程序是如何烧写到单片机(one-board computer)内部的，在烧写的过程中需要用到什么工具？因为不通用的烧写工具可能价格较贵，比如说Micorchip单片机(one-board computer)使用的ICD系列编程器，单台价格在600-1000元人民币之间。今天和大学来认识一下单片机(one-board computer)最常用的四种烧写方式和所使用到的工具。
1.使用JTAG接口实现
JTAG接口是一种标准的测试协议，可以实现编程时在线调试，利用单步追踪可以很方便的查找代码的Bug，大多数的单片机(one-board computer)都支持这种接口。这种接口除了电源线和复位引脚之外，还要用到单片机(one-board computer)的四个引脚，分别是：TDI、TMS、TCK、TDO，他们所代表的含义如下所示：
- TDI--数据输入，所有写入寄存器的数据都是通过TDI接口串行输入的；
- TMS--模式选择，Jlink输出给目标CPU的时钟信号；
- TCK--时钟信号，所有数据的输入输出都是以该时钟信号为基准的；
- TDO--数据输出，所有从寄存器读出的数据都是通过TDO接口串行输出的；
以上这四个引脚都是协议里强制要求的，而且协议建议在设计电路时要选用上拉电阻。JTAG接口有多种形式，常用的20引脚、14引脚和10引脚。以20引脚JTAG为例，所设计的JTAG烧写电路如下图所示：
JTAG接口
上图中JTAG接口都通过电阻上拉了，有的单片机(one-board computer)的这几个引脚在内部已经上拉，所以这几个上拉电阻可以省略，减少了成本和PCB空间的占用。
JTAG接口烧录方式常用的工具为J-Link，实物图如下图所示。
Jlink实物图
相信大家都见过或者听过这个烧写工具，这个工具很通用，但是大家在使用的时候一定要注意版权信息，因为这个工具是有版权的，前两年因为版权风波，网购平台还集中整治过一次。
2.SWD接口烧录方式
SWD是一种串行调试接口，与JTAG相比，SWD只需要两根线，分别为：SWCLK和SWDIO。他们的含义如下：
- SWDIO--串行数据线，用于数据的读出和写入；
- SWDCLK--串行时钟线，提供所需要的时钟信号；
一般来说，大多数单片机(one-board computer)的JTAG接口和SWDIO接口是复用的，SWD也是用J-Link工具来实现的。所以在使用的时候，只需要在软件界面做一下选择，使用SWD方式还是JTAG方式，硬件上无需改动。除了J-Link外，意法半导体的ST-Link也是支持SWD模式的。
SWD接口
SWD的接口如上图所示，可以看出，SWD和JTAG是相互复用的，由于SWD只需要两根线所以大大减少了对单片机(one-board computer)GPIO口的占用，SWD方式也是可以在线调试的。
3.ISP烧写方式，用UART实现
使用过国产51单片机(one-board computer)的朋友都清楚这种烧写方式，这种烧写方式是通过单片机(one-board computer)的UART串口来实现的，所需要的工具也比较简单-USB/TTL。这个USB/TTL的芯片可以通过MAX232、CH340G等芯片来实现，通过MAX232实现的UART烧写电路如下所示：
UART串口烧写电路
在与单片机(one-board computer)连接的时候，一定要注意交叉连接，所谓交叉连接即，单片机(one-board computer)的TXD接串口RXD，单片机(one-board computer)的RXD接串口TXD，否则数据通信失败。51单片机(one-board computer)在使用该方式下载时需要断一下点再上电才能下载。
STM32单片机(one-board computer)可以使用UART来实现程序下载，但是需要选择BOOT的模式，现在通过CH340G芯片可以实现自动ISP的下载方式，即不需要手动设置BOOT模式。
4.SWIM单总线下载方式
这种下载方式是针对STM8系列的单片机(one-board computer)，这种方式只需要一根线即可实现程序的下载，所使用的工具为ST-Link，如下图所示：
ST-Link
以上为几种常见的烧写方式以及所使用的工具，欢迎大家留言评论，如果转载请注明作者信息和头条出处，感谢支持。
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