择要：本文详细先容了利用AT89S8252单片机的在系统编程功能，用Visual Basic6.0(以下简称VB)在Windows环境下开拓制作一款MCS51单片开拓工具的方法。内容涉及VB编程、PC机并口掌握及单片机在系统编程等内容。
关键词：VB编程AT89S8252 在系统编程 DIY
目前先容单片机运用的文章很多，但先容单片机开拓工具制作的文章却较少。由于单片机是一门实践性很强的课程，以是单片机爱好者（尤其是初学者）每每更希望看到单片机开拓工具制作方面的文章。本文正是因此而作，旨在帮那些DIY爱好者开拓制作出适宜自己的开拓工具。
一、当前常用开拓模式先容
目前基本上有两种开拓模式：
1，用仿真器优点：方便，可以设置断点，可以不雅观察存贮器及寄存器的内容
缺陷：价格昂贵，且仿真器究竟不是单片机，有时期码在仿真器上能通过，但在单片机中不能正常事情，反而增加了调试的难度。
2，用编程器优点：价格相对便宜，常日一款编程器可编多种器件。
缺陷：操作相称不便，每次要将芯片在目标板与编程器之间转移，并且还要在编译操作界面与编程器操作界面之间切换，大部份韶光在做大略的重复的事情。
二、一种新的开拓模式先容及芯片选择
本文先容的开拓工具采取一种新的开拓模式（类似于编程器开拓模式）。由于利用了芯片的在系统编程功能，因此不须要移动芯片，在软件设计时设计成一旦代码文件被重新编过即自动下载到芯片并自动复位运行，真正的“所编即所得”。
目前很多单片机都支持在系统编程，MCS51系列单片机支持在系统编程的大概多，但大多数是支持通过PC机的串口对单片机进行编程。这样有三个未便利的地方：一是如果项目本身要与PC机串行通讯就未便利；二是要增加一片MAX232电平转换芯片；三是有的芯片要按特定的步骤进入下载模式，编程过程须要手工干预。
经由比较，Atmel公司生产的AT89S8252是一种比较空想的芯片，适宜我们用来制作开拓工具。此芯片有如下特点：
l 与MCS51兼容
l 内含8K可擦写1000次的程序存贮器，2K可擦写超过100000次的数据存贮器及256字节8位宽内部RAM
l 可通过SPI接口在系统串行编程，与MCS51兼容
l 串行编程时有自动擦写周期，在调试大程序时可以分段下载，节约韶光
l 低电压下载，无需12V编程电压
三、AT89S8252串行编程先容
1、 AT89S8252串行编程模式先容
当芯片的RST引脚置高电平时，所有程序和数据存贮器可以通过SPI总线接口[SCK，MOSI（input），MISO（output）]编程。RST变高往后，在编程或擦除操作之前必须首先发送一条编程许可命令。在串行编程模式下，芯片会在字节编程之前自动插入一个擦除周期。因此，除非芯片的代码保护位被编程，编程之前不须要实行全片擦除命令。SPI接口之SCK时钟频率须低于晶振频率的1/40。
2、 AT89S8252串行编程步骤
a) 在XTAL1与XTAL2之间连接一个3-24MHz的晶振，在VCC与GND之前加上电源电压，将RST置高，等待10ms。
b) 发送串行编程许可命令
c) 发送写/读/擦除等命令及数据，串行数据高位在前，低位在后，数据在时钟的上升沿锁定
d) 如果上一步是写命令等待至少2.5ms
e) 须要时重复C，D两步
f) 将RST置低，芯片开始运行
3、 AT89S8252串行编程命令先容
4、 AT89S8252串行编程时序图
四、硬件设计：
a) 通过打算机并口与单片机SPI口连接
b) 为了保护打算机并口，增加一片74HC244作为隔离
实用的事理图如下<已经由实践考验，放心利用>：
（事理图文件为mcu51diy.sch）
五、用VB编程进行并口掌握先容
打印端口的基地址一样平常为0x278，0x378或0x3BC，这可以从掌握面板中查到。为了方便读者，下面以表格形式列出常用打印端口脚位及寄存器位元解释。
在Windows环境下最大略易学的措辞恐怕非VB莫属，以是我们的开拓工具也选用VB作为编程措辞。但由于Windows的保护，VB无法直接读写打印端口，因此我们须要其余的程序模块来实现打印端口的的直接读写。在Internet网上可以找到许多的此类模块，并且相称多的模块可以免费利用。经由试用，笔者推举利用Winio v2.0，该模块支持Win9X/NT/2000/XP（http://www.internals.com Yariv Kaplan ），并且带有详细的帮助、例子程序及源码。利用时将Winio.sys、Winio.dll、Winio.vxd及Winio.bas四个文件拷贝到事情目录下，在VB中直接添加Winio.bas模块即可。本例中用到的函数有四个，分别解释如下：
1、 Initialize():许可端口掌握函数，在利用端口输入输出函数之前调用一次，成功返回“1”，失落败返回“0”，
2、 Shutdown():关闭端口掌握函数，在退出程序时实行一次，成功返回“1”，失落败返回“0”，
3、 GetPortVal(ByVal PortAddr As Integer, ByRef Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean：读取端口函数，PortAddr 为端口地址， Portval为端口值，bSize为要读取的字节数，读取成功返回“1”，失落败返回“0”，
4、 SetPortVal(ByVal PortAddr As Integer, ByVal Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean：写端口函数，PortAddr 为端口地址， Portval为要写的值，bSize为要写入的字节数，写入成功返回“1”，失落败返回“0”，
四个函数在Winio.bas模块中的声明如下：
Declare Function InitializeWinIo Lib \"大众WinIo.dll\"大众 () As Boolean
Declare Function ShutdownWinIo Lib \"大众WinIo.dll\"大众 () As Boolean
Declare Function GetPortVal Lib \"大众WinIo.dll\"大众 (ByVal PortAddr As Integer, ByRef Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean
Declare Function SetPortVal Lib \"大众WinIo.dll\公众 (ByVal PortAddr As Integer, ByVal Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean
六、Inter HEX 格式文件先容
由于一样平常的编译软件产生的用于写入芯片的文件都是Inter HEX格式的文件，Inter HEX文件属于文本文件，可以用记事本查看，一个Inter HEX文件的一行称为一个记录，每个记录都是由16进制字符组成的，两个字符表示一个字节的值，Inter HEX文件常日由多少条记录组成，每个记录都具有如下的形式：
：LLAAAATTDD…DDCC
“：”-是记录的起始标志
LL -记录长度，表示该记录中的数据字节数
AAAA-数据装入的首地址（16位）
TT-记录类型，00表示数据记录，01表示文件结束，(把稳：有的编译软件会产生大于01的记录类型，本运用中对大于01记录类型的记录忽略掉即可)
DD-数据值（字节）
CC-校验和（将其本身与记录中除起始标志外的所有字节相加应为0，不为0则有错）
七、VB编程详细解释（由于各子程序的流程都较大略，以是直接给出源码而并未画出流程图，程序采取由底至顶的设计方法）：
1， 为了利用方便，我们分别写一个方便易记的输入函数及输出子程序，并且由于在很多情形下都要用到延时指令，以是我们也要写一个延时子程序（延时子程序调用WinAPI,有关方面的内容请读者参阅MSDN，此处不进行详细先容）。
首先在“我的文档”内新建一个名为MCS51的文件夹，将Winio.sys、Winio.dll、Winio.vxd及Winio.bas拷贝到MCS51文件夹。启动VB6，新建一标准EXE工程。
将工程保存在MCS51文件夹中，文件名为MCS51.vbp。在“工程”菜单中单击“添加模块”将Winio.bas添加到MCS51工程中。把模块中与本例无关的函数声明删除，增长延时子程序及输入输出处理代码。完成后的Winio.bas代码如下：
Option Explicit
Dim Result As Boolean
Dim Portval As Long
Declare Function GetPortVal Lib \"大众WinIo.dll\"大众 (ByVal PortAddr As Integer, ByRef Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean
Declare Function SetPortVal Lib \"大众WinIo.dll\"大众 (ByVal PortAddr As Integer, ByVal Portval As Long, ByVal bSize As Byte) As Boolean
Declare Function InitializeWinIo Lib \公众WinIo.dll\"大众 () As Boolean
Declare Function ShutdownWinIo Lib \"大众WinIo.dll\公众 () As Boolean
Public Declare Function GetTickCount Lib \公众kernel32\"大众 () As Long
'延时 TT ms 子程序
Sub TimeDelay(TT As Long)
Dim t As Long
t = GetTickCount()
Do
DoEvents
If GetTickCount - t < 0 Then t = GetTickCount
Loop Until GetTickCount - t >= TT
End Sub
'将DataOut 输出到地址为Address的端口子程序
Public Sub DIO_OutputByte(ByVal Address As Integer, ByVal DataOut As Integer)
Portval = DataOut
Result = SetPortVal(Address, Portval, 1)
End Sub
'返回地址为Address 的端口的值
Public Function DIO_InputByte(ByVal Address As Integer) As Integer
Result = GetPortVal(Address, Portval, 1)
DIO_InputByte = Portval
End Function
2， 在窗体上放置控件并设置控件的干系属性如下图及表所示：
3， 首先编定程序起动及退出的干系代码，起动时将Timer1关闭，在Text1及Text2中显示干系提示信息，并加入许可端口操作命令，退出时发出关闭端口操作命令。双击窗体空缺处，在涌现的代码窗中输入如下代码：
Private Sub Form_Load()
If InitializeWinIo = False Then
MsgBox \公众缺点，无法开启端口！
\公众
End
End If
Timer1.Enabled = False
Text1.Text = \"大众.HEX\"大众
Text2.Text = \"大众请选择目标文件！
\"大众
Beep
End Sub
双击“退出“按钮，在涌现的代码窗中输入如下代码：
Private Sub Exit_Click()
Call ShutdownWinIo
End
End Sub
其余，为了利用方便，在代码窗的“通用”区定义打印端口基地址常数及定义一个存贮文件更新韶光的变量；由于每个人的打算机配置不一样，对付快速的打算机可能须要延时同步，以是设置一个Delay延时常数。详细代码如下：
Const ptraddress = &H378 ‘此数值应根据机器的实际值填写
Const Delay = 2’当你的机器太快时加大此数值
Dim file_date‘用于存贮文件更新韶光
4， 接下来我们要创建一个最基本的子程序，即字节输出子程序：
形式：outbyte(data As Integer)
功能：将一字节数据写入指定的单片机程序存贮器地址中，高位在前
入口：字节数据data
Private Sub outbyte(data As Integer) '输出字节
Dim Delay As Integer
Dim i As Integer
For con = 7 To 0 Step -1
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '输出时钟低电平，RST高
For i = 1 To Delay‘延时
Next i
If (data And 2 ^ con) = 2 ^ con Then '如果数据位为1则输出1
DIO_OutputByte ptraddress, (2 ^ 7 + 2 ^ 5)
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, (2 ^ 7 + 2 ^ 5 + 2 ^ 4) '输出时钟高电平
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, (2 ^ 7 + 2 ^ 5) '输出时钟低电平
Else
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '如果数据位为0则输出0
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, (2 ^ 7 + 2 ^ 4) '输出时钟高电平
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '输出时钟低电平
End If
For i = 1 To Delay
Next i
Next con
End Sub
5， 根据字节输出子程序构建程序存贮器字节写入子程序
形式：w_c_b(codeaddress As Integer, codedata As Integer)
功能：将数据codedata写入单片机程序存贮器codeaddress地址
入口：codeaddress-程序存贮器地址
codedata-数据
<此子程序兼容了AT89S53芯片的写入>
Private Sub w_c_b(codeaddress As Integer, codedata As Integer) '写代码字节
outbyte (((codeaddress And &HFF00) / (2 ^ 8) 8) And &HF8 Or 2 Or ((codeaddress And &H2000) / (2 ^ 11))) '合并命令与高地址字节
outbyte (codeaddress And &HFF)
outbyte codedata
End Sub
6， 构建读单片机程序存贮器数据函数
形式：r_c(codeaddress As Integer) As Integer
功能：返回单片机存器贮器地址codeaddress处的数据
入口：codeaddress-程序存贮器地址
出口：r_c返回值
Private Function r_c(codeaddress As Integer) As Integer '读代码字节
Dim i As Integer
Dim con1 As Integer
Dim X As Integer
X = 0
outbyte (((codeaddress And &HFF00) / (2 ^ 8) 8) And &HF8 Or 1 Or ((codeaddress And &H2000) / (2 ^ 11))) '合并命令与高地址字节
outbyte (codeaddress And &HFF)
For con1 = 7 To 0 Step -1
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '输出时钟低电平，RST高
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, (2 ^ 7 + 2 ^ 4) '输出时钟高电平，RST高
For i = 1 To Delay
Next i
If (DIO_InputByte(ptraddress + 1)) And &H40 Then '采集数据
X = X + 2 ^ con1
End If
For i = 1 To Delay
Next i
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '输出时钟低电平
Next con1
r_c = X
End Function
7， 双击“打开文件”按钮，键入下述代码（获取目标文件的路径及文件名并保存到Text1文本框中）。
Private Sub OpenFile_Click() '打开文件按钮
On Error GoTo errhandler
CommonDialog1.Filter = \公众.HEX|.hex\公众
CommonDialog1.FilterIndex = 2
CommonDialog1.ShowOpen
If CommonDialog1.FileName <> \"大众\"大众 Then
Text1.Text = CommonDialog1.FileName
End If
errhandler:
End Sub
8， 由于在进行任何操作之前都要发送许可编程命令 ，因此构建一个许可编程子程序。
功能：打开74HC244并发出许可编程命令，使芯片进入编程状态
Private Sub StartProg() '发送串行编程命令
DIO_OutputByte ptraddress, 0 '打开74hc244，点亮编程指示灯
TimeDelay (20)
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 7 '设置RST为高
TimeDelay (20)
outbyte &HAC
outbyte &H53
outbyte &H53
End Sub
9， 根据上面所构建的子程序及函数，可以编写出下载文件子程序的代码了。双击“下载代码”按钮，在代码窗中键入如下代码。
Private Sub Prog_Click()
ii = 0
oo = 0
If Text1.Text = \公众.hex\公众 Or Text1.Text = \"大众\"大众 Then
Text2.Text = \"大众未选择文件或文件不存在，请重新选择目标文件！
\公众
GoTo err
End If
FileNumber = FreeFile
Open Text1.Text For Input As FileNumber
StartProg
Do While Not EOF(FileNumber)
Line Input #FileNumber, inbuf
If Left$(inbuf, 1) <> \"大众:\"大众 Then
Text2.Text = \公众非Inter格式Hex文件，请重新择！
”
GoTo err
End If
Dim i As Integer
Dim o As Integer
o = 0
For i = 2 To Val(\"大众&h\公众 + Mid$(inbuf, 2, 2) + 5) 2 Step 2 '检讨文件
o = (o + Val(\"大众&h\公众 + Mid$(inbuf, i, 2))) And &HFF
Next i
If o <> 0 Then
Text2.Text = \"大众文件检讨未通过，请重新编译文件！
\"大众
GoTo err
End If
'-------------------------------------------
If Val(\公众&h\公众 + Mid$(inbuf, 8, 2)) > 1 Then
GoTo NEXT_LOOP
End If
'--------------------------------------------
If Val(\公众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 2, 2)) <> 0 Then
o = Val(\"大众&h\公众 + Mid$(inbuf, 4, 4))
For i = 10 To Val(\"大众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 2, 2)) 2 + 8 Step 2
w_c_b o, Val(\公众&h\公众 + Mid$(inbuf, i, 2))
ii = ii + 1
Dim t As Long
t = GetTickCount
TimeDelay (3)
Text2.Text = Str$(ii) + \"大众 Bytes\"大众
o = o + 1
DoEvents
Next i
End If
NEXT_LOOP:
Loop
err:
DoEvents
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 3
Close FileNumber
Beep
End Sub
10， 构建校验文件子程序：双击“校验文件”按钮，在代码窗中输入如下代码：
Private Sub Veri_Click() '校验文件
FileNumber = FreeFile
If Text1.Text = \"大众.hex\"大众 Or Text1.Text = \"大众\"大众 Then
Text2.Text = \公众请选择目标文件！
\公众
GoTo err
End If
Open (Text1.Text) For Input As FileNumber
StartProg
Do While Not EOF(FileNumber)
Line Input #FileNumber, inbuf
If Left$(inbuf, 1) <> \"大众:\"大众 Then
Text2.Text = \"大众非Inter格式Hex文件，请重新选择！
\公众
GoTo err
End If
'-------------------------------------------
If Val(\公众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 8, 2)) > 1 Then
GoTo NEXT_LOOP
End If
'--------------------------------------------
Dim i As Integer
Dim o As Integer
If Val(\公众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 2, 2)) <> 0 Then
o = Val(\公众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 4, 4))
For i = 10 To Val(\"大众&h\"大众 + Mid$(inbuf, 2, 2)) 2 + 8 Step 2
If r_c(o) <> Val(\"大众&h\"大众 + Mid$(inbuf, i, 2)) Then
oo = oo + 1
End If
o = o + 1
ii = ii + 1
Text2.Text = Str$(ii) + \公众 Bytes\"大众
DoEvents
Next i
End If
NEXT_LOOP:
Loop
If oo = 0 Then
Text2.Text = \"大众文件考验通过\公众
Else
Text2.Text = \"大众文件考验共创造\公众 + Str$(oo) + \公众字节缺点！
\"大众
End If
err:
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 3
Close FileNumber
Beep
End Sub
11， 编写写保密位子程序，双击“写保密位”按钮，在代码窗中键入如下代码：
Private Sub WriteS_Click()
Dim temp As Integer
StartProg
outbyte &HAC
temp = &HFF
If LB1.Value = 1 Then
temp = temp And &H7F
End If
If LB2.Value = 1 Then
temp = temp And &HBF
End If
If LB3.Value = 1 Then
temp = temp And &HDF
End If
outbyte temp
outbyte temp
Text2.Text = \"大众OK!\"大众
TimeDelay (20)
DIO_OutputByte ptraddress, 2 ^ 3
End Sub
12， 文件更新后自动下载功能处理代码如下：
Private Sub check1_click() '文件更新后自动重下载
If Check1.Value = 1 Then
Timer1.Enabled = True
If Text1.Text <> \公众.hex\"大众 And Text1.Text <> \"大众\公众 Then
file_data = FileDateTime(Text1)
End If
Else
Timer1.Enabled = False
End If
End Sub
Private Sub Timer1_Timer() '文件是否更新检讨
Timer1.Enabled = False
On err GoTo err1
If Text1.Text <> \"大众.hex\"大众 And Text1.Text <> \公众\"大众 Then
If file_date <> FileDateTime(Text1) Then
Prog_Click
file_date = FileDateTime(Text1)
End If
End If
err1:
Timer1.Enabled = True
End Sub
至此，全部程序编写完成，程序能实现基本的下载、校验、写保密位及文件更新后自动重写功能。
八、结束语
虽然上述程序能实现各种基本的功能，但并不完善，并未考虑各种非常情形，读者可根据实际情形进行完善。编程功力较差的朋友可直接到笔者的网站（http://www.mcudiy.com）下载相对较完善的程序。如果充分理解了上述程序，那么DIY一个AVR及PIC单片机的开拓工具也非难事。实在，在笔者的网站有“MCS51/AVR/PIC三合一下载器”供爱好者下载，之以是单独阐述MCS51开拓工具，仅仅是为了阐述大略及随意马虎理解。
参考资料：
《AT89S8252数据手册》http://www.atmel.com
《利用Visual Basic实现串并行通信技能》 范逸之、陈立元、孙德萱、程正孚编著
清华大学出版社2001年
《Visual Basic6.0入门与提高》张树兵、戴红、陈哲、编著
清华大学出版社2001年
