针对C8051F单片机的手持编程器

SMP是SiliconLabs MCU Programmer的简称，是深圳世强电讯有限公司为Silicon Laboratories公司的C8051F 系列单片机量身定制的一款手持编程器。

该编程器体积小，操作简单，编程速度快，非常适合于对C8051F系列单片机大批量编程。

详细信息如下：

一种针对C8051F单片机的手持编程器（SMP）

美国Silicon Laboratories公司的C8051F单片机是高度集成的混合信号系统级芯片（SoC），具有与8051 兼容的高速CIP-51 内核，与MCS-51 指令集完全兼容，内置程序存储器FLASH、数据存储器RAM；片内集成了ADC、DAC 等常用的模拟外设及UART、SMBus、SPI 等数字外设。

C8051F单片机具有片内调试电路，通过4 脚的JTAG 接口或者2线的C2接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试及下载。

基于以上特点，C8051F单片机在工业控制、消费电子、通信等领域得到了广泛应用。但是，用户在生产过程中，希望一种方便快捷地对单片机编程，针对这种情况，深圳世强电讯有限公司设计开发了一款手持编程器（以下简称：SMP）方便用户编程。

一、 SMP 开发背景

单片机编程是生产环节的一道重要工具，目前对单片机编程主要有两种方式：离线编程和在线编程。

1、 离线编程

离线编程连接方式如图1 所示：



图1 离线编程方式连接示意图

目前大多数51单片机都是采用的是离线编程方式，但是离线编程方式存在以下缺点：

• 专用编程器的价格一般比较昂贵，体积笨重；
• 编程过程中需要PC机的参与；
• 需要在PC机上为编程器安装专用的驱动软件；
• 操作过程繁琐；
• MCU的程序需要更新时，必须将板上的MCU取下来重新烧写，这显然不适合现场编程的需要。

2、 在线编程

目前C8051F单片机主要采用在线编程方式，连接方式如图2 所示：



图2 C8051F 单片机目前常用编程方式示意图

用户在使用这种方式时反馈如下问题：

• 一直需要PC机的参与，不适合现场编程；
• 需要专用编程软件；
• 需要在用户板上安装一个2×5 双排2.54mm 插针，对于小封装（最小至3×3mm）单片机应用在小型便携式设备上的情况，PCB空间一般比较紧张，这种双排插针的安装用户很难接收。

以上两种目前常用的编程方式或多或少都会给用户生产带来不方便，针对这种情况，深圳世强电讯有限公司针对Silicon Laboratories公司的C8051F单片自主研发了一款方便、安全、易于操作的手持编程器（SPP），SPP的推出可以极大的方便用户生产、现场编程。

二、 SMP 简介

SMP 是深圳世强结合Silabs C8051F 单片机高保密性、低功耗的特点，为方便用户轻松编程而开发的一款手持式编程器。此编程器专门针对C8051F单片机用户，操作简单，PC机下载HEX文件到编程器不需专门的软件，只需超级终端（Windows 系统都自带）即可完成；在编程过程中不需PC 机的参与，操作人员只需简单按编程键或者插拔编程头即可完成编程工作；另外，编程器被多重加密，很好保护用户的知识产权不被侵犯。SMP外观如图3 所示：



图3 SMP外观示意图

1、 编程器概貌

• 体积小：11.5cm(长)×7.5cm(宽) ×2.5cm(高)
• 重量轻：0.1Kg

2、 对外接口

• 电源输入接口：输入9VDC
• DB9：RS232接口，连接到PC机，在PC机上用超级终端配置编程器、下载HEX 文件
• 2.54mm双排十针：C2/JTAG 编程接口，用下载线缆连接到目标板

3、 操作开关

• 电源开关：编程器供电开关
• 拨码开关：配置编程器供电模式和操作模式
• 编程按钮：按下一次执行一次编程或者擦除操作
• 复位按钮：对系统复位

4、 状态指示

• 蜂鸣器指示：用蜂鸣器指示编程成功与否
• 状态指示灯：编程状态指示
• 电源指示灯：系统电源指示

5、 主要配件

SMP提供的主要配件是一个编程手柄，编程手柄上的插针可以插拔以组成单排五针或三针的编程头，用户无需在PCB上安装体积较大的标准插座，只需相应留出五个或三个编程孔，节约PCB空间和成本。

三、 SMP 功能及特点

SPP是一款适合于在生产环境或者现场使用的在线编程器，它具备如下功能和特点：

1、 编程方式灵活

1） 编程接口可选

在所有C8051F 系列单片机中，编程口有四线制JTAG 方式和两线制C2 方式。JTAG 是一种标准接口，有TDI，TDO，TMS，TCK 四个信号，在C8051F0XX，C8051F1XX，C8051F2XX系列单片机上具有这种接口；C2 接口是一种简单接口，遵循Silabs 自有的C2 协议，这种接口适合于小封装的单片机上，它只有两条信号线：C2CK（时钟线）和C2D（数据线），在C8051F3XX、C8051F4XX、C8051F5XX上具有这种接口。

可以通过SMP初始化配置界面选择编程接口。

2） 编程模式可选

通过SMP 初始化配置界面的简单设置，用户可以选择只擦除目标器件或者编程目标器件。另外，用户可以通过SMP初始化配置界面选择自动编程或者手动编程。当选择自动编程时，只要将编程头插到目标板上编程自动进行；当选择手动编程，插上编程头后，只需按下编程按钮即可完成编程或者擦除操作。

3） 编程界面可选

①联机操作：用户可以选择在PC机上通过超级终端（Windows自带）监视编程过程；

②脱机操作：编程过程中不需PC 机的参与，SMP 连到目标板后，只需按下编程按钮即可对目标板编程，通过状态指示灯和蜂鸣器监测编程过程。