一种AT89S52的USB下载线设计

　　在图2中，ALE接为低电平，表示一个独立的地址和数据总线配置。PDIUSBD12的A0脚与80C51的任意一个I/O口相连。该端口控制PDIUSBD12的命令和数据状态。80C51的多位地址和数据总线可直接与PDIUSBD12的数据总线相连。

　　80C51的频率输入可由PDIUSBD12的CLKOUT提供。

　　2.4下载线接口电路

　　下载线的电路由三个部分组成，分别是单片机控制部分、USB接口处理电路和下载线接口电路。

　　其中USB接口处理电路是采用D12芯片与系统控制单片机芯片的连接方式采用了模拟总线的方式进行连接，数据端口连接到单片机的P0端口，并在P0端口上接了一个上拉排阻实现了端口输出高电平。将D12的读写控制分别接到P3.6和P3.7引脚，地址端A0接到P1.1引脚上。其时钟信号从CLKOUT输出，连接到单片机AT89S52的XTAL1上，作为单片机的时钟信号，电路如图3所示。

　　图3 USB接口与控制单片机电路

　　下载线接口采用P2的部分引脚进行控制，分别是P2.0接OE端控制输出端口是否有效，P2.1接SCLK、P2.3接MOSI、P2.5接MISO构成模拟SPI接口，P2.7控制目标芯片的RESET引脚使其进入串行下载模式。另外，保留了P30和P31作为异步串行通信端口，作为系统调试端口，P15、P16、P17和RESET与VCC、GND连接到系统控制芯片的程序下载接口。

　　为了保证在没有写程序时不影响单片机的工作，所有与单片机连接的下载线接口都应保持高阻状态，在需要编程时又能够将对应的电平影响单片机引脚，所以在设计中，参考了原altera并口下载线的接口电路，采用三态的总线驱动芯片74HC244作为下载线接口驱动电路。具体的接口电路如图4所示。

　　图4下载线接口电路。

　　下载线接口从1脚至6脚，依次是：地、复位、MOSI、MISO、SCK、VCC.

　　3 PCB设计

　　3.1调试端口

　　考虑到在具体调试时，下载线采用了串口作为调试端口，将从USB端口接收到的数据通过串口线重新发回计算机，在计算机中使用串口调试助手显示内容。故将其振荡脉冲由外部D12送过来的信号改为由单片机外接11.0592MHz晶振与振荡电容产生的频率，以满足硬件调试需要。

　　3.2 PCB制作

　　在完成了电路原理图的情况下，根据下载线电路原理图设计了PCB电路图，如图5所示。图5是一双面的PCB，图5(a)顶层线路，图5(b)底层线路。

　　图5(a)顶层线路

　　图5(b)底层线路

　　在完成软件设计后，用此下载线将单片机与计算机连接，很好的实现了程序下载。