毕业设计：AVR单片机的USB在线下载器设计及实现（定稿）.doc

目录 摘要 1 第一章 绪论 1 1.1 本论文的研究目的和意义 1 1.2 USB简介 2 1.3 单片机技术及AVR单片机性能简介 3 第二章 设计构思 4 2.1 技术背景 4 2.2 方案选择 8 2.3 本章小结 11 第三章 系统硬件设计 11 3.1 MCU的选择 11 3.2 硬件电路设计 14 3.3 本章小结 14 第四章 系统软件设计 14 4.1系统固件程序设计 14 4.2 系统驱动程序设计 15 4.3 ISP下载控制软件 23 4.4 本章小结 24 第五章 应用测试 24 5.1 USB下载器驱动安装 24 5.2 上位机应用程序测试 25 5.3 测试及结果分析 26 第六章 全文总结与展望 28 6.1 全文总结 28 6.2 展望 29 致谢 30 参考文献 31 附录 33 AVR单片机的USB在线下载器设计及实现 学生：刘炜 指导老师：丁晓波 （三峡大学 电气信息学院） 摘要：本文设计实现了一个基于USB技术的下载器，该下载器可以通过USB下载线将AVR单片机的HEX程序通过SPI线路下载到目标单片机中。在设计上采用ATmega8单片机做控制器，它与计算机的通信采用USB通信技术，对目标芯片编程采用ISP技术，从而可以方便地在所有具有USB接口的计算机上进行AVR单片机系统及其他支持在线编程单片机系统的开发。经测试该下载器能够对单片机在线编程,在速度,可靠性等方面较并口下载器有较大的提高。 关键词：USB技术；同步串行通信SPI；ISP在线编程；WDM驱动； Abstract：In this paper, a design technology based on the USB device to download, the download can be downloaded through the USB line to AVR microcontroller through the SPI lines HEX program downloaded to the target MCU. ATmega8 used in the design of single-chip controller to do it with the computer using the USB communication technology communications, on the target chip using ISP programming technology, which can easily have a USB interface in all the computers and the AVR MCU Systems other single-chip support for online programming system. Tested the download of the single-chip device to online programming, in terms of speed, reliability and so on than the parallel port to download device has greatly improved. Keywords：USB technology; synchronous serial communication SPI; ISP online programming; WDM driver; 第一章 绪论 1.1 本论文的研究目的和意义 通常进行单片机实验和开发, 编程器是必不可少的。仿真、调试完的程序要借助编程器写入单片机的存储器中, 随着单片机技术的发展出现了MTP (可多次编程) 存储器技术和ISP (在系统可编程) 技术, 这样就可以省去昂贵的仿真器, 只要通过计算机接口和一条串行下载线就可直接在目标芯片上编程。 目前, 比较成熟的ISP 下载器大多是基于串口或者并口通信的, 但存在以下问题: (1)用户PC 机的主频、硬件和操作系统不同, 可能会造成控制信号错误; (2)不同的厂商提供不同的ISP 下载器, 互不兼容, 给嵌入式开发带来不便; (3)限于串、并口的通信协议, ISP 数据传输速率较低, 影响嵌入式产品的开发。 基于以上原因, 本课题要求完成一个基于计算机USB端口的AVR程序下载器，利用该下载器可以通过计算机的USB端口实现对SPI信号的模拟，并完成对AVR程序的下载。从而可以方便地在所有具有USB接口的计算机上进行AVR单片机开发。 1.2 USB简介 USB，全称为Universal Serial Bus（通用串行总线），它是由Compaq、IBM、Intel、NEC、M