關(guān)于bootloader
- 通常情況下MCU燒寫程序都需要通過專門的編程器進(jìn)行。
- 假使每次復(fù)位時(shí)MCU不是從程序存儲(chǔ)器起始位置開始讀取命令察滑，而是預(yù)先加載一段指令，實(shí)現(xiàn)一些設(shè)置和功能修肠，再開始執(zhí)行代碼贺辰。這樣可以極大的方便MCU編程與使用，而這些預(yù)先寫入的程序代碼就是bootloader嵌施。
Arduino通過預(yù)先寫入的bootloader饲化，當(dāng)用戶通過串口給Arduino板下載程序時(shí)，Arduino板首先會(huì)復(fù)位一次吗伤，這樣就進(jìn)入了bootloader吃靠。 接著向Arduino板發(fā)送特定的下載指令，bootloader識別到這些指令后就會(huì)開始接收待更新的程序代碼足淆，并寫入到內(nèi)部flash中巢块；如果沒有進(jìn)行下載，bootloader沒有識別到下載指令巧号，那么它就會(huì)跳轉(zhuǎn)到程序區(qū)正常工作族奢。- 總結(jié)上述內(nèi)容，可以理解為：
Arduino之所以能用一根usb線就愉快下載程序的原因就是bootloader丹鸿。
問題來了:
有些情況下我們需要自己搭建Arduino最小系統(tǒng)板越走，或者將其嵌入到自己的PCB項(xiàng)目里。這些只要你想都很容易卜高，但是：新出廠的ATmega328p等等MCU里是沒有bootloader的弥姻，怎么辦？這時(shí)就需要自己燒寫掺涛。
燒寫bootloader
? 硬件接口
燒寫bootloader本質(zhì)上只是使用編程器燒寫一段特殊的程序到MCU中庭敦，因此其方法與使用編程器燒寫程序是一樣的，這個(gè)方法在不同廠商薪缆、不同種類的單片機(jī)上都是不同的秧廉。
對于一般的Arduino開發(fā)板使用的AVR單片機(jī)來說，燒寫程序是通過ICSP（in-circuit serial programmming）硬件接口來實(shí)現(xiàn)的拣帽。
如圖所示疼电，Arduino UNO Rev3上有兩個(gè)ICSP接口，
分別對應(yīng)其中ATmega32u4（左上减拭，用于usb轉(zhuǎn)串口）
和ATmega328p（右下蔽豺，用于正常執(zhí)行指令）。
`對于一般的Arduino開發(fā)板拧粪，只需要對主處理器燒寫bootloader即可修陡。
如：ATmega328p沧侥、ATmega1280、ATmega2560等MCU魄鸦。`
ICSP接口有6個(gè)引腳宴杀，其定義如下表所示，
MISO對應(yīng)引腳1拾因。
| (1) MISO | VCC |
|---|---|
| SCK | MOSI |
| Reset | GND |
引腳可以分為三個(gè)部分：
? SPI接口 `MISO` `MOSI` `SCK`
? 電源 `VCC` `GND`
? 復(fù)位 `Reset `
有些Arduino開發(fā)板中不僅引出了ICSP接口旺罢，同時(shí)其中的SPI接口部分的引腳也可以復(fù)用作為普通IO使用，包含在了普通的IO口排座中绢记。部分開發(fā)板如Pro MINI等則沒有專門設(shè)置ICSP接口排針扁达，但所有引腳均引出。下表是部分Arduino開發(fā)板上IO口與SPI引腳的對應(yīng)關(guān)系蠢熄。
| Arduino MCU | MOSI | MISO | SCK |
|---|---|---|---|
| ATmega328p | 11 | 12 | 13 |
| mega1280\mega2560 | 51 | 50 | 52 |
| Intel Curie | 11 | 12 | 13 |
?燒寫過程
燒寫bootloader可以使用多種編程器罩驻。
Arduino IDE的Tools -> Programmer下顯示了所有支持的編程器列表：
支持燒寫的編程器列表
在此小編推薦大家使用`Arduino as ISP`方式，此方式較為簡單而且成功率高护赊。
Arduino as ISP簡單來說就是將一塊Arduino開發(fā)板作為編程器：給它用
普通方式下載一段專門的程序惠遏，將其變?yōu)橐粋€(gè)ISP下載器。
準(zhǔn)備好編程器后骏啰，將其相應(yīng)引腳與待燒寫bootloader的開發(fā)板對應(yīng)引腳相連节吮，并通過Arduino IDE來進(jìn)行bootloader燒寫。
步驟如下：
? 1判耕、制作編程器板
打開IDE,Files -> Examples -> ArduinoISP -> ArduinoISP
接入作為編程器的Arduino開發(fā)板并下載此程序透绩，我們稱其為編程器板。
制作編程器板需下載的對應(yīng)程序
? 2壁熄、編程器板與待燒寫板連接
對應(yīng)連接關(guān)系如下表所示：
| 編程器板 | 待燒寫板 |
|---|---|
| MISO/ 12 | MISO / ICSP-1 |
| Vcc / 5V | Vcc / ICSP-2 |
| SCK / 13 | SCK / ICSP-3 |
| MOSI / 11 | MOSI / ICSP-4 |
| 10 | Reset / ICSP-5 |
| GND | GND / ICSP-6 |
實(shí)際連接電路示例如下：
編程器與ICSP接口連接電路示意
編程器與引腳直接連接電路示意
? 3帚豪、使用Arduino IDE進(jìn)行bootloader燒寫
按照步驟2連接好電路后，打開IDE草丧，執(zhí)行如下步驟：
- 點(diǎn)擊Tools -> Boards選擇待燒寫板的類型狸臣；
- 在Tools -> Programmer中選擇Arduino as ISP；
點(diǎn)擊Tools -> Burn Bootloader昌执；
選擇待燒寫板的類型
使用Arduino IDE進(jìn)行bootloader燒寫
燒錄Bootloader
自測實(shí)拍
寫了這么多烛亦，到底好不好用呢，小楊今天就用自己的畫的PCB試試效果懂拾。步驟如上文所述煤禽。效果如下：
用UNO作為編程器，與自己畫的待燒寫PCB連接
Bootloader燒錄成功后D13燈會(huì)同時(shí)閃爍
測試下載成功
以上就是通過已有的Arduino開發(fā)板對部分AVR單片機(jī)進(jìn)行bootloader燒寫的一種方法岖赋。當(dāng)然方法很多檬果，各有優(yōu)缺點(diǎn)大家根據(jù)自己的喜好和需要進(jìn)行選擇。不足之處還請大家批評指正。
希望文章內(nèi)容對您稍有幫助选脊。
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禾灮望薄，感謝有你。
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禾灮·小楊
2018.07.17
