本文針對單片機下載程序時需要重復機械式復位產生的一系列調試繁瑣的問題，提出了一種用軟件引導代替單片機硬件復位寫入ROM的方法。該方法通過檢測串口數據流是否合法，來判斷是否執行ISP引導程序，從而利用軟件方式復位，可以讓STC單片機復位后從ISP引導程序處執行，利用該特性可以模擬單片機上電復位狀態，實現單片機的不斷電下載。

    隨著單片機技術的發展，單片機片內存儲器的容量越來越大，可以容納越來越大的程序。由于程序越來越復雜，在程序調試過程中需要不斷進行硬件復位來下載程序，雖然在線下載程序的方法已經普遍應用，但在現實調試實現中還是比較繁瑣，因此人們在尋求一種用軟件代替硬件的復位方法來調試下載程序，近而在工程實際中更加快捷方便地進行程序實現。因此，文中提出了一種軟件復位單片機的方法，即利用STC單片機獨有的ISP引導區，用特殊的指令使調試好的程序從ISP引導區執行，避免頻繁地硬件復位，而且簡單實用。

1 軟件復位單片機的工作原理
1．1 STC單片機復位方法簡介
    STC單片機的復位方法分為熱啟動和冷啟動兩種：冷啟動是系統斷電后再上電的硬件復位；熱啟動分為3種：一種是reset引腳復位，一種是內部看門狗復位，一種是ISP引導區復位。熱啟動中的reset復位是reset引腳接受到復位信號直接從用戶區執行，內部看門狗是在外界電磁干擾致使程序跑飛時發出一個復位信號，使程序地址指針移動到00H，產生和reset復位相同的效果，ISP引導區復位是一種只有在系統上電時才執行的程序存儲區，當程序執行到ISP引導區時，如果系統沒有檢測到合法的數據流，則直接執行用戶程序區；如果系統檢測到合法的數據流，則先下載程序，再執行用戶程序區。單片機啟動的過程為：先給斷電的單片機通電，進行STCISP下載，然后執行用戶程序，或者沒有檢測到合法的數據流，然后直接執行用戶程序區。其流程圖如圖1所示。

1．2 軟件實現不斷電下載的工作原理
    STC單片機ISP_CONTR是單片機進行軟復位的控制寄存器，其地址為E7H，進行ISP_CONTR定義后，再自定義串口接受的數據流。然后進行串口初始化和定時器初始化，串口初始化的波特率和具體工作方式要與下載軟件一致，定時器設置初值任意，在軟件中保證1 s即可。串口中斷子程序設計，具體過程為：當串口接受數據后，把SBUF中的數據和用戶自定義數據進行比較。如果一致，賦值給ISP_CONTR使單片機復位；如果沒有接受到合法數據流，則繼續執行用戶程序。具體流程如圖2所示。

    

2 在線下載接口電路
    圖3為STC89C52與RS232串口的連接電路圖，RS232為負邏輯電平，所以單片機在與上位機進行通信時需要邏輯轉換，圖3所使用的轉換芯片為MAXIM公司生產的MAX232標準RS-232接口芯片，使用+5 V供電，內部為爽組驅動器／接收器，每個接收器將RS-232電平轉換為5 VTTL／CM OS電平。其中，RS-232在現代應用中由標準的25線簡化為發送線、接收線、地線三線傳輸。串口的發送和接收線分別與RS-232的R1IN和T1OUT相連，MAX-232的R1OUT和T1IN分別與單片機的P3.0和P3.1相連，實現上位機、轉換芯片、單片機的相互通信。

    

3 不斷電下載程序設計
    在單片機和PC機通訊并實現不斷電下載，首先要設置好串口通信協議，例如串口接受與發送數據的波特率，串行口的工作方式，串行口接收與發送的數據幀格式；其次是定義自定義下載命令，并與實際發送命令一致；再次是設置串口發送命令等待時間，這可以通過單片機內部定時器來實現；最后為下位機接收發送自定義指令判斷，實現軟復位。
3．1 串口通訊協議初始化
    首先設置波特率，根據STC單片機的晶振頻率和STC芯片性能，設波特率為9 600 bit·s-1，波特率由定時器的溢出率控制。然后設置串行口的通信協議，如數據位位數、停止位位數以及是否奇偶校驗，具體設置如圖4所示。

3．2 定時器的設置
    波特率為9 600 bit·s-1，在串口工作方式2的情況下，根據方式2的波特率=(2SMOD／32)*(T1溢出率)。假設單片機的晶振頻率為11．0 59 2 MHz，經12分頻后得到計數器記—個數的時間為12／11．059 2 MHz，定時器T1溢出一次的時間為(256-X)×12／11 059 200，所以T1的溢出率為11 059 200／[12×(256-X)]，因為波特率不需要加倍，所以SMOD=0。根據公式得，9 600=(1／32)×11 059 200／[(256-X)×12]，解得X=253，轉換成16進制數為0Xfd。減少了程序的冗余性，定時器的工作方式設定為2，定時器自動重裝，不必寫定時器中斷子程序。
3．3 初始化子程序
   
3．4 用戶自定義下載命令
    定義語句為：#define seffdecide_download_commond0x8E。0x8E是用戶任意定義的下載指令，但最多不能超過0xFF，因為ISP_CONTR寄存器只有8位。接著進行ISP_CONTR的地址定義，通過查STC89C52的用戶手冊，其語句為sfr ISP_CONTR=0xE7。
3．5 串口接收合法數據程序
    單片機的工作原理是循環掃描，即使不加大循環while語句，用戶程序也總是一遍一遍地執行，所以用戶程序需要時時刻刻掃描是否是合法數據流的出現。
    串口中斷的編號為4，首先要檢驗中斷標志位RI，如果RI置1，說明上位機向單片機的串口發送指令；隨后指令內容被傳送到單片機的SBUF中，判斷SBUF中的命令內容是否和用戶自定義的命令一致。如果一致，直接向ISP_CONTR中賦特定的值使程序指針指到ISP引導區，實現程序的軟復位；如果不一致，使TI清零，以便下一次中斷申請。
3．6 延時子函數
    串口接收數據有1 s的延時時間，所以需要加延時子函數，代碼如下：
    Void delayl s()
    {
      Int p，q；
      For(p=1000；p>0；p--)
      For(q=100；q>0；q--)；
    }

4 結束語
    介紹了STC系列單片機不斷電下載程序的程序設計思路及方法，運用STC單片機獨有的ISP引導區對軟件模擬硬件復位實現單片機的不斷電下載程序，省去了編程器的頻繁插拔件或者頻繁的手動復位硬件開關。此方法在大的程序編寫調試過程中能節省大量時間，但也降低了串行口的使用效率。本例適合運用在使用串行口較低的情況下，并且在調試的情況下可以省去手動頻繁的復位操作，減少工作量。