STC單片機專用的自動下載系統

對目標單片機進行冷啟動，實現斷電、再上電，可以用三極管作為電子開關實現。必須注意到的是，三極管的最大可通過電流不要小于單片機電路的所需電流。如果三極管僅作為單片機供電的開關，由于STC89系列單片機的正常丁作模式功耗為2～7 mA，90系列三極管通常情況下可以滿足需求。但在某些情況下，單片機的串口上電后會給單片機供電，使單片機各引腳電平處于不確定的狀態，因而必須對目標電路板整體進行冷啟動，三極管必須滿足目標電路板的總電流需求。由于三極管8550的最大可通過電流為1.5 A，可以滿足絕大多數電路的供電需求。所以選擇三極管8550連接到目標單片機STC89C52RC的VCC腳，作為對其冷啟動的開關。

如圖1所示，D1為指示燈，其亮滅可以通過STC15F104E的P3.3腳控制。在程序中加入相應的語句即可實現燈的亮滅與閃爍，以顯示系統的狀態。

3 系統軟件設計

STC單片機自動下載系統軟件流程如圖2所示。在初始化后，系統循環檢測是否接收到下載信號；經過判斷證實接收到下載信號后，就切斷目標單片機電源；等待適當的時間后，再給目標單片機上電。單片機正常工作期間，系統接收到發往目標單片機串口的非下載命令程序，經自動判斷后不作任何動作。

3.1 串口模擬程序

由于STC15F104E沒有串口，因而必須利用定時器模擬串口。其方法是，定義一個常量，根據所需要的波特率對該常量賦值，并將該常量值賦到定時所用的寄存器中。在模擬外部晶振為11.059 2 MHz、波特率為9 600 bps的情況下，設置常量BAUD為0xFE80，并將該常量賦值到TL1、TH1兩個寄存器中，實現定時。每到相應時間觸發定時中斷程序，將外部引腳的狀態讀入并存入預先設定的數組中，完成模擬串口讀入字節的任務。

3.2 下載命令檢測程序

在STC上位機軟件發出的下載命令中，波特率為9 600 bps時數據流為連續的0x80。由于在單片機正常工作時也有可能接收0x80，下載系統只有嚴格檢測到連續多個0x80時，才能判斷為接收到了下載命令。如果其中有一個不是0x80，則重新檢測計數。這里設定為當系統連續接收到200個0x80時，判定為接收到了下載命令。

3.3 冷啟動操作和指示燈程序

接收到下載命令后，STC15F104E首先關閉定時器中斷，停止模擬串口的接收工作。之后將P3.4置1，切斷目標單片機的電源。延遲1～2 s后置0，恢復對目標單片機的供電。考慮到STC上位機下載軟件從發送下載命令到單片機開始下載大約需要1～2 s的時間，恢復供電后需要繼續延遲5 s，保證目標單片機已經開始下載后再啟動定時器中斷。

STC單片機接收到下載命令后，必須作出回應才能進行下載。上位機發出的下載信號同時發送到目標單片機和自動下載系統，自動下載系統中的單片機的P3.1腳懸空，而目標單片機的P3.1與上位機串口相連。這樣，只有目標單片機能夠回應下載命令實現下載，自動下載系統中的單片機不能回應下載命令，避免了對上位機的干擾。

結語

本文針對STC單片機冷啟動下載的特點，設計了STC單片機自動下載系統，自動判斷下載命令并對目標單片機實現自動冷啟動下載。由于自動下載系統是以STC15F104E為核心，在使用前仍然需要以傳統冷啟動方式將代碼下載到STC15F104E中，之后才可以對目標單片機實現自動下載。STC單片機自動下載系統省去了操作人員手動開關電源的不便，避免了相應的機械損耗，具有較高的實用價值。