详细讲解GD32F103/MS51单片机串口ISP程序下载的方法和操作步骤

只看该作者 · 2021-7-29 09:17

本帖最后由小景报到于 2021-8-17 10:24 编辑

#申请原创# @21小跑堂相信很多老的工程师在学习或调试8051系列单片机的时候，使用最多的单片机下载方式应该就是串口UART下载了。在芯片厂家没有特殊定义功能的情况下，芯片的程序下载使用串口方式最为方便；
51系列单片机因为片上的资源有限和本身的ROM空间限制，串口波特率设置在经典的9600bps情况下，下载速度还可以接受，但随着工程项目的bin或者hex文件的增大，较大的程序文件下再用串口的方式进行下载，等待时间上估计很难让人再接受。这种经典的程序下载方式在32位单片机上被保留下来了。
今天以ARM-Cortex-M内核的32位单片机为例，详细讲讲使用串口ISP程序下载的方法和步骤。本博文内容将以兆易创新的GD32F103ZET6为例，其他系列或型号的操作方法类似，大家可以以此作为参考，举一反三。
一、准备工作
①：GD32F103ZET6或其他单片机的板卡
②：USB转TTL工具
③：GD官方推荐的串口ISP程序下载软件：https://download.csdn.net/download/praguejing/19600339；（强烈推荐使用芯片原厂的ISP软件或其推荐的软件）
④：对应的HEX或者bin文件；
二、操作步骤：
和51系列单片机不同，Cortex-M内核的功能极为丰富，性能也非常强大，所以引入了BOOT的启动选择功能；在对应的编程手册中有介绍：GD32F103ZET6编程手册中的BOOT引导模式描述如下：

从表1-3中可以看出：当Boot0设置为高电平，当Boot1设置为低电平时，程序的引导源为引导装载程序，也就所谓的串口ISP程序下载方式（为什么称之为引导装载程序：因为芯片在出厂时在芯片ROM内部固定区域已经固化了串口ISP方式的引导代码，选择串口ISP下载的方式就是选择芯片内部引导装载程序，通过内部固化的程序进行芯片ROM的编程或烧写）；详细操作步骤如下：
1、选定引导源：需要注意的是：在单片机上电前需要先选定BOOT引脚的状态，确定引导源的选择。因为我们需要串口程序下载，所以我们设置Boot0为高电平，当Boot1为低电平；然后再给板卡上电；
2、将USB转TTL工具插入电脑，并将其GND/RX/TX引脚分别连接到GD32F103ZET6板卡上的GND/PA9/PA10引脚；如下图所示：

3、打开GD官方的串口程序下载工具《GigaDevice MCU ISP Programmer》（强烈建议在桌面下打开此软件，确保软件打开的路径中不要有空格或中文），
软件打开界面如下图所示：

在此界面下需要确认的是：USB转TTL工具的COM端口被电脑分配具体的COM序号，需要在电脑的设备管理器面板进行确认，如下所示：

4、选择正确的COM端口，其他参数可保持默认，然后再点击"NEXT"按钮；如果芯片之前有打开写保护功能，将会出现如下界面：

5、点击"Remove Protection"按钮，将读保护功能移除；移除成功后可以看到MCU的相关信息描述，点击"NEXT"按钮：

6、在Device的下拉选项框中选择正确的MCU型号，然后点击"NEXT"按钮：

7、选择需要执行的操作（芯片的擦除/程序下载/程序读取/选项字编辑），下图以程序下载为例，点击"NEXT"按钮（注意：打开的任何路径中都要避免含有空格或中文字符等）：

8、根据自己项目中HEX或bin文件的大小不同，串口下载的用时会略有差异，等待进度条提示"Finish! 100%"，点击最终的"Finish"按钮即可完成单片机的程序下载。

9、然后关闭此软件，将Boot0设置为低电平，恢复单片机的引脚方式从主FLASH存储器方式启动，给单片机复位或重新上电，观看程序运行的效果是否符合程序的预期。

至此，使用串口ISP下载程序的方法和步骤就已经完成，需要设置注意的点再梳理下：
①推荐使用官方提供或推荐的串口ISP烧录工具；
②涉及到的所有路径不要包含中文或空格；
③BOOT的引脚电平设置（引导源选择）需在上电前完成，否则会导致引导失败；
④串口COM号的选择一定要正确（有些工程师电脑上有很多的COM口，避免选择错误）；
⑤串口工具和MCU的串口连接记得交叉连接和共地；
⑥引导源选择一定要在板卡上电前完成；

以上就是针对单片机串口ISP程序烧录的方法的简单说明，希望可以帮助到大家，更多的详细说明也可以访问官方的《GigaDevice ISP Programmer User Manual》进行学习，如有疑问欢迎大家随时评论区留言交流。
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因为小编自己能力水平有限，文中难免有错误或表达不到的信息，还望广大阅读者留言批评指正，谢谢。