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本帖最后由 cosine 于 2010-12-24 23:01 编辑
上回聊了如何指挥单片机干活，也就是说说单片机所能执行的指令种类和主要运算/操作等：
https://www.yleee.com.cn/viewthread.php?tid=5168
这回聊聊上哪里获得单片机以及如何写入程序，也就是单片机的来源和编程（还有一种说法叫烧写或烧录）。
聊前多说两句，这两天杂事有点多，手好后忙着恢复网店，又倒了批破烂，一来二去耽搁了。另外前几次说的理论上的东西比较多，也应该说点和实践相关的。再者写那种理论的考拉也确实比较费劲，这回就聊点轻松的换换脑子。
1.从哪里弄单片机
这个问题好象是白说，总不能去偷吧，绝大多数人马上会想起一个字儿：买。不过买也有学问的，第一个问题就是去哪里买，多数业余爱好者首先想到的应该是电子市场。一般的城市都会有一个电子市场，规模或大或小，偏远的地方可能会没有，如果您属于这类那可以直接跳过这段看后面。常人多数是看人下菜碟，而电子市场的商人们则是看量下菜碟，不同的量价格不同，往往你问东西后第一句话就是要多少。我等业余爱好者没事玩玩哪里来的那许多量，所以报出的数量不招来BS的目光就应该很是知足，在价格上就不要报有太大的期望了。考拉不大在电子市场出没，万不得以去一两次也说维修或作样品，只要几个。当然也有些朋友运用名片大法，使用某些单位采购人员的名片唬人，有时忽悠来几个“样片”也未可知。不过此等大法如果没那个金刚钻就别弄那瓷器活，我们是享受乐趣的而不是添堵的，所以那些JS的脸色之类都是浮云，直接无视即可买到需要的东西是正经。如果你要的东西比较杂每样东西又不太多，可以到电子市场内稍偏的地方，让那些摊主（找那种摊上东西比较杂而不是很专业的，专业的摊主会专注于批发，不太乐意揽这种小生意）替你汇总采购，记住：名义一定要说开发作样机，说维修也行就是别说业余作实验。虽然这样价格会稍贵一点点（一般不会太离谱，因为谁都知道人家会去问，他们同行有批发价，这个差价足够让他们感到满意），但总好过你一家家的去享受别人的BS。
如果你的附近没有电子市场或是路途太远不值当运费，还有就是实在没时间跑电子市场，那么别忘了我们是生活在21世纪，可以享受电子商务的便利。对业余爱好零买来说最好的去处自然是淘宝，当然一些论坛也可以买到需要的东西，但论坛的便宜东西多数情况是可遇不可求，而专业卖家多数也有淘宝店，因此第一选择仍然是淘宝。记住不要轻易相信淘宝上某种器件标注的价格，很多店家为了排序时位居前列，经常有意把器件的价格标低，因此一定要用旺旺在线问一下当前的价格以及是否有货，同时别忘了说明你的需求量。买东西前不要忘了虽然淘宝东西可能便宜但会有运费的存在，注意卖家标注的运费，同时注意其所选择的快递服务商是否能够送到你那里。为了省事同样可以在一个店家买齐所需要的东西，即使个别东西稍贵点节省下来的时间和运费也是值得的。
以上这些说的都是买全新件，注意全新件买回后要及时测试，一般退换都要求器件不能剪脚沾锡。另外还有一种器件就是拆机件，电子市场卖这些东西要么当新的卖，要么遮遮掩掩。淘宝则不同，经常是公开的叫卖拆机件，单片机尤其多。对于拆机件如果店主承诺保好作为业余使用也大可放心购买，价格要便宜许多。此外就是注意一些带ISP功能的单片机拆机件可能锁了下载，常见的就是AVR被锁下载，这类芯片购前一定要咨询店主是否已经代为解锁，除非你手头有可以解锁的高压并行编程器。还有一种就是业余爱好者或从业人员处理闲置器件，在淘宝上也比较常见，这类器件多数比较便宜，而且可以和店主沟通技术问题，如果遇到不要错过。这类店往往店内东西比较杂，数量也比较少，说明也写得比较业余，很容易识别。
除了花钱就没别的办法吗？当然有的。第一种办法叫蹭，找别的前辈或朋友要几片实验用的单片机多数人会非常热情的支持（考拉单片机入门的第一批元器件就全是朋友友情赞助的），再有就是利用工作环境之便找几个实验用的。不过蹭是要有一定条件的，下面再介绍另一种条件要求宽松得多的办法，那就是拆。我们身边很多东西里面都有单片机的，如果你能碰到地摊上的或单位报废的，大可弄来拆件实验，但注意不要拆好东西哦，那可太不划算了。下面列一个常见可拆东西的清单，这类东西二手市场上比较常见：
①通讯终端：很多通讯终端设备里都有单片机，但不是每种都适合拆，切记第一次聊说到的型号问题和封装问题。通讯设备里多数可拆的单片机是51，DIP封装比较多，但也有PLCC封装的。一般老的ISDN终端设备（TA/NT1+等）、PHS（小灵通）/GSM接入台等内部多用51，华邦见的比较多，ATMEL和其他厂商的也有。不要去拆ADSL猫还有路由器，内部的芯片不是专用的就是ARM，初学者搞不定的。也不要去拆老的电话线MODEM，拆不到单片机，但能拆到5V继电器什么的；
②税务终端：税务终端设备多是国产，因此基本上用单片机开发，尤其以51居多。这类设备五花八门，常叫采集器/发票录入器什么的，各省用的都不太一样。内部油水多数比较大，可以拆到51、大容量汉字库（一般用EPROM装）、点阵液晶屏、实时时钟芯片等。有的直接就可以利用外壳键盘改其他用途；
③考勤机：可以尝试拆一下射频卡考虑机（就是那种直接刷胸卡的），如果内核为51就可以考虑利用，运气好还可能碰到S51带下载口的，直接就可以当学习板用。这类机一般同时都带键盘和点阵液晶屏，比较适合学习改造。不要去碰指纹考勤机，那芯片一般啃不动；
④售饭机：学校食堂的售饭机可以尝试，内部很多是51核心，还带射频卡读写器，就是有时候外表油叽叽的，呵呵；
⑤银行终端：金融器具内部多有单片机，但很多是比较高级的或是专用的芯片，不适合初学者。有的银行器具可以利用，比如以前曾经流行过一段的银行密码输入器，很多大仙儿都改造过的，碰到了可以留意一下。但注意不要碰POS机（银行卡刷卡机），那类东西我等是啃不动的；
⑥LED点阵屏：点阵屏的控制卡多用51，如果有兴趣可以和屏一起搞回来玩。注意有的点阵屏只有屏没有控制卡，也可以弄回来玩，但控制你就得另外用单片机作控制板了；
⑦保健用品：一些保健器材的控制器内部一般都有单片机，以PIC见的比较多，注意拆时要看一下芯片是不是OTP（一次性编程，就是说片子只能写一次）的，PIC的片子中间一个字母如果是F就可以利用，如果是C就算了。如果是PIC兼容的芯片如义隆的，基本都是OTP的，放弃为妙；
⑧其他：还有一些单位自制的设备象学校的报名采集器等，这类东西内部一般都是用单片机开发的，基本上是51，很有研究利用价值。另外一些生活电器如饮水机上也可能有，但专用芯片多，要碰运气。常见家用电器就不要碰了，油水多数不大，而且芯片为防别人仿造多比较冷门。
以上只能大约列一些常见的可拆的来源，反正碰到旧货充分发扬“见螺丝就拧”的精神，拆就是了，拆多了也就有经验了。最后提醒一点，不要碰医疗设备和生化设备，毕竟由于使用环境的原因，有一定的卫生风险。
2.如何把写好的程序写进去？
上回已经聊过了单片机的指令，怎么用指令编程序后面再说。这回说说已经写好的程序并汇编/编译成了目标代码（就是单片机认识的二进制文件），如何写进单片机里去？也就是说如何把程序灌到单片机的程序存储器里去。这叫作单片机的编程（注意要和给单片机写程序的编程区别）或烧写，有的也叫烧录（象是台湾叫法）。
单片机常见的几种编程方法如下：
①编程器：也叫烧器写或烧录器。这种方式因为是并行写入数据，所以有时也叫并行编程器。又因为很多芯片在并行编程时需要高压（相对正常工作时的VCC电压而言，我们一般业余常用的VCC是5V），所以有的也叫高压编程器。商品编程器（指工厂生产的，不是那种DIY后又批量出售的）基本都是这种。这种编程器一般要外接电源，机器上有一个ZIF座（Zero Insertion Force ，零插拔力插座，有时也叫测试座），用来编程DIP封装芯片，编程其他封装芯片时需要适配器（也就是一个转换器，把其他封装转成DIP插针）。编程器早期多用串行口或并行口与PC通讯（也有插卡直接走计算机内部总线的），新型编程器基本都用USB口与PC连接。编程器适应性强，性能稳定，可靠性好。商品编程支持的器件很多，但一般价格较高，业余的DIY品比较便宜，但支持的器件种类较少，有时甚至只支持一类单片机如51；
②ISP：ISP是In System Program的缩写，意思是在系统编程。早先单片机都是在编程器上写好了再插或焊到应用系统板上，但当需要升级系统时就非常不方便。后来就发展出来了ISP技术，单片机可以不离开应用系统电路板就进行编程，这就是在系统编程的含义。我们平时所说的下载指的就是ISP，但有时IAP也可以被理解为下载，详细的区别就不说了，我们重点不在这里，只要在编程时芯片的正常系统功能停止了就理解为ISP即可。ISP一般使用串行方式传转数据，常用232串行口/SPI串行口或专用数据串行接口进行。通过ISP进行编程需要一条下载线，多数下载线只是提供电平转换或总线隔离的功能，本身不进行数据的管理，数据下载的具体过程由上位机（指编程时运行下载程序的那台PC机）软件（指下载软件）管理完成。有的下载线因为要进行USB口到ISP串行口的数据转换，内部会有一个单片机。下载线可以使用计算机的串行口/并行口/USB口进行通讯，一般由上位机或目标板供电，不需要单独供电；
③IAP：IAP是In Applicatin Programming的缩写，意思是在应用编程，与ISP的区别是这种方式不用停止单片机在系统中的正常功能。在这种方式下，编程已经成为系统的一项功能，升级时不需要停机。主要的用途就是在线升级固件，这种方式甚至都不需要到机器边打开外壳，远程就能完成，典型的例子是路由器升级固件。IAP可以自己编写程序实现，但一般初学用不到，所以目前不需要了解太多，有兴趣的可以参考相关厂商的文档（由于IAP实现的方式不同，所以不同厂商芯片的IAP实现也不太一样）；
④JTAG：JTAG(Joint Test Action Group;联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。也就是常说的仿真。使用JTAG也可以实现编程，不过JTAG口只有比较高级的单片机才有，低档型号一般没有。而且我们业余能用到的单片机如果支持JTAG多数也就支持ISP，所以除非你对JTAG仿真有兴趣，否则没必要在这上面下太大功夫。
业余尤其是初学，只要掌握第1、2种手段中的一种即可。但注意第2种需要芯片硬件的支持，如果芯片不支持（比如AT89C51），那还是只能用第1种方法编程。根据你选择的单片机类型和具体获得的型号选择合适的即可。
3.编程器材从哪儿来？
和芯片一样，首先是买。商品编程器一般都比较贵，但二手市场上经常能见到便宜的，入门级的有时百元左右就可以买到。但二手商品编程器多数由于生产时间比较早，因此只支持一些比较老的芯片，对最新型号的芯片往往支持不了。但商品编程器一般工作稳定可靠，如果编程器能够支持你学习所选择的单片机型号，买一个还是不错的选择，学完了可以再转手出售，一般损失不了多少价值，入门低档型号尤其如此。购买二手编程器首先要注意的是所支持的芯片型号，其次要注意编程器与电脑通讯的端口在你电脑上是否具备（新笔记本很多没有并口或串口，这会带来些麻烦，用其他方式如USB来转会增加成本以及出问题的机率），最后注意编程器的软件你的电脑是否可以安装（有的老编程器软件是DOS的，新电脑未必能够正常运行）。买前还要询问附件是否齐全，尤其注意电缆和电源，很多编程器电缆可能是专用的，如果自制会遇到意想不到的困难，电源如果实在没有一定要确认相关参数以便购买配备。还要注意有的编程器就是写普通的DIP芯片也需要适配器，比如有的编程器的ZIF座是32脚的，如果要写普通的89C51（40脚）就需要适配器，买前一定要问清楚。另外市面上还有一些型号的编程器是针对手机维修的，这类编程器主要面向存储芯片的编程，对单片机支持不好，如非万不得已尽量不要选择这种编程器。业余DIY编程器现在在网上很多，也有些非专业的公司亦批量制作销售，这类编程器一般都是新的，多数没外壳，有时也销售套件或空PCB。这种类型的编程器对器件的支持比较少，制作工艺参差不齐，稳定性也差异比较大，有的根本就是ISP下载线（区别编程器和下载线就看是否能够编程不支持ISP的芯片如AT89C51，或是否能够实现下载线所不能支持的功能如解锁了下载功能的AVR芯片）。购买这种产品一定要多看多查，购买方案比较成熟久经考验的，多注意网友的评价。另外购买时注意要连接的端口，一般需要串行口或USB口，如果是串行口多问一下是否一定要标准串行口（就是PC上本身带的那种），使用USB转出来的串行口是否能正常工作。还有就是这种编程器的供电方式五花八门，很多直接就用USB口供电，如果需要自备一定要问清楚电源参数。ISP下载线网上卖的也很多，很多以编程器的名义销售，空PCB也有卖的，多是一些通行的方案。下载线因为不同厂商的下载方式不同所以一般只适合指定的芯片，购买前一定要问清楚。一种型号的下载线经常可以在很多种下载软件上使用，购前问清楚在下载软件里如何选择具体的下载线型号。买时挑口碑好工艺好的，价格倒是其次，有时运费倒比价格更需要操心。
如果不想买也可以自制（DIY）。不建议初学者上手就作并行编程器，难度高且出了问题不易排除。我们是要学单片机，而不是学作编程器，尽量不要把时间花在这个上面。如果有了一定的经验且有特别的需要（如解锁了ISP的芯片，如AVR），可以尝试制作，但一定是在有了一定的单片机基础和经验以后再干，因为这类东西往往内部就需要一片写好了程序的单片机。ISP下载线可以尝试一下，但如果不是特别必要考拉也建议购买，理由同前。而且自己一开始就制作这类器材往往会陷入一个困境，就是如果出了问题会搞不清楚是自己制作的下载线出了问题，还是程序或是电路的毛病。更不说有些下载线（如USB-ASP）本身就需要一片写好了程序的单片机，这更成为一个先有鸡还是先有蛋的问题。所以强烈建议初学者购买成品编程器/下载线。
如果有一定基础了想要制作，网上能找到很多相关资料。S51和AVR可以用同样的下载线，STC/NXP（飞利浦）的51下载线就是一个232-TTL电平转换器，PIC到网上搜索JDM（空一格加上PIC作关健词），你可以找到数不清的资料。选择时首先考虑你电脑具备的端口，然后挑方案比较完善的，切记不要挑过于简单的，那些方案有时隔离不好容易带来问题（比如并口直接或串电阻连S51的方案），烧个把单片机事小，把你电脑的端口烧了就不划算了。考拉以前也作过S51/AVR的下载线，现在用的就是自己作的，前一段聊第一篇时有些朋友就着急想要方案，就转贴上来了，链接：
http://web.crystalradio.cn/bbs/thread-154852-1-1.html
今天就先说到这里了，下次聊聊单片机内部的大致结构，了解了这个就可以开始准备写程序了，且听下回分解。
https://www.yleee.com.cn/viewthread.php?tid=5325 |
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发表于 2010-12-19 00:10
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