编程器通过USB接口与PC上位机通讯，用户只需要通过PC上位机GUI的简单操作，就可以实现对STC89C/S51XX/52XX等系列单片机的擦除、编程、校验和加密。经过STC89C52RC等单片机反复测试，该编程器功能稳定、速度快、价格低和易用性强等优点。
1引言
STC（宏晶科技）公司推出的STC89C/S51XX/52XX等系列单片机，具有价格便宜、无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等优点，其指令代码完全兼容传统8051单片机，片内资源非常丰富，且均内置可反复擦写的Flash存储器，并提供了ISP（In-SystemProgramming）编程模式。STC89C52RC作为STC89C/S51XX/52XX系列单品机的一个典型代表，其特征主要有，8K字节可编程闪烁存储器、1000次写/擦循环寿命、10年的数据保留时间、三级程序存储器锁定、512内部RAM、32可编程I/O线、两个16位定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和掉电模式以及片内振荡器和时钟电路等。因而这款功能强大和超高性价比的单片机，在国内应用极为广泛。
ISP在线编程是一种彻底颠覆了传统的编程模式的技术，它不会损坏芯片的引脚，同时下载速度很快，从而缩短了设计时间，降低了研发成本、加速了产品的上市，大大提高了工作效率。一般编程器的采用方法都是使用PL2303、CP2102、FT232等主控芯片，但往往成本较高，而且有的芯片稳定差，极少数芯片固件版本有Bug,鉴于此，本文提出以国产CH340T芯片为主体的ISP编程器的设计方案，经过STC89C52RC等芯片反复测试，功能稳定，性能出色。
2系统硬件设计
2.1系统总体结构图
系统总体结构图如图1所示。其中USB供电和数据传输模块主要负责为单片机和CH340T等模块供电，并将来自计算机的USB串行数据经CH340T转换为串口数据后和单片机通信，为单片机编程提供数据通道。
2.2核心芯片CH340T介绍
CH340T是南京沁恒电子有限公司设计生产的一款接口转换及单片机外围芯片，支持USB2.0.可以实现USB转串口、扩展计算机异步串口和USB转IrDA红外等功能。本设计仅作USB转串口使用，转换后的串口为全双工串口，内置收和发缓冲区，支持通讯波特率从50bps到2Mbps,发送允许波特率误差<0.3%,接收允许波特率误差<2%.其使用方法比较简单，外围元器件只需要晶体、电阻和电容即可。
CH340T有20个标准引脚接口。主要有1、UD+和UD-引脚，这些引脚内置了USB上拉电阻，可以直接接到USB总线上。2、GND和VCC,即接地和电源引脚，支持5V或者3.3V电源电压。3、数据传输引脚TXD和RXD,分别为串口数据发送和接收引脚。输入空闲时，一般RXD是高电平，但是如果R232引脚为高电平，且启用辅助RS232功能，RXD引脚内部会自动插入一个反相器，默认变成低电平；输出空闲时，一般TXD是高电平。4、其他引脚。包括MODEM联络信号引脚和辅助引脚。
2.3系统原理图
原理图如图2所示。
图中，USB接口P1除用于数据传输外，还经过LM7805稳压后为CH340T芯片和单片机和其他部件供电，当使用5V工作电压时，CH340芯片的VCC引脚输入外部5V电源，并且V3引脚应该外接容量为4700pF或者0.01uF的电源退耦电容。CH340T转接芯片将UD1+和UD1-转换为串口信号串口数据和单片机串口进行通信。需要注意的是，CH340T芯片的串行接收口CRXD需要和单片机的P3.1（串行输出口TXD）通过PNP三极管Q1接成射极发生器的形式，以到达数据的缓冲和隔离的作用。
单片机子系统，采用40引脚的试验用插座，为了正常编程，外接必备的单片机复位电路和晶振电路。特别地，为提高编程器的适用性，晶振电路采用跳线开关J1为单片机提供12MHz和11.0592M共2种工作频率。
3系统测试
ISP编程涉及的软件主要有USB驱动程序、单片机固件程序和计算机应用程序三部分构成。单片机固件程序用来实现计算机读取和编程STC单片机内部的E2PROM（数据Flash），已提前固化在单片机内部。
测试之前，必须首先安装USB驱动软件USBDriverInstaller.exe,该驱动可以将接入计算机USB接口的编程映射为虚拟串口，一般是COM3或COM4.然后安装STC单片机在线编程烧录软件STC-ISP.STC-ISP是针对STC系列单片机而设计的软件，可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，功能强大，使用简便。本编程器要求版本在V3.0以上。
测试步骤是，将单片机STC89C52RC插入编程器插座，整体插入计算机USB接口（或用USB线将编程器和计算机连接）。然后打开STC-ISP软件，依次在主界面中选择MCU单片机型号（MCUTYPE），导入Hex文件（OpenFile/打开文件），选择串口（COM:
COM3或COM4等）和波特率，最后点击下载按钮。下载成功的主界面如图3所示。
经过多次反复测试本文设计的编程器，功能正常，性能可靠。
4结束语
本文介绍了一种简单实用、价格低的ISP编程器。该编程器具有功能稳定、速度快、价格低和易用性强等优点，适合STC89C/S51XX/52XX等系列单片机的程序烧录。另外，本系统扩展性较好，原理图稍加改动，借助于SPI接口，实现对Atmega8515/Atmega162（AVR芯片）等更多的单片机的ISP编程下载。（作者：黄同，邵思飞）