注：本篇在写《单片机入门指南系列》之前就已经写过，现在发现这篇比较合理的位置，应该是放在《单片机入门指南系列（六） 单片机最小系统——麻雀虽小，五脏俱全》之后的，但是由于之前考虑不周，所以只好放在这里了，也就不重新修改文章的位置了。
作为基础知识补充，本篇详细介绍了串口、51单片机的ISP下载等知识，虽然这些知识并不一定要很了解也能学习单片机，但是有一些概念有时对解决问题还是很有好处的。
前面已经说了，单片机相当于一个微型电脑，所以单片机是可以执行程序的。在电脑上，我们可以上网下载各种游戏各种软件，但是单片机这灰不溜秋的一块芯片，怎么让它执行程序呢？不要急，这就给大家介绍相关知识。这里涉及到一些专业词汇，可能大家不明白，但是并没有很大影响，大致了解就好了，有兴趣的可以上网搜索去了解下。另外等学到后面，不少概念也自然就明白了。
1、串口（RS232、UART）
广义上而言，串行接口简称串口，也称串行通信接口，是采用串行通信方式的扩展接口。我们比较熟悉的USB接口，全名通用串行总线（Universal Serial BUS），就属于串口。串口还包括UART、RS232、RS422、RS485等。通常狭义上，我们所说的串口指的是RS232、UART这一类串口，常称为COM接口。
老式的台式计算机和部分笔记本上就有RS232串口（RS232指RS232电平的串口）。后来由于这种串口使用很少、速度较慢、体积较大而逐渐在笔记本甚至台式机上被淘汰了。
而51单片机具有UART串口（UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用异步收发传输器，指的是TTL电平的串口）。
UART与RS232区别主要在于其电平定义不同。UART是TTL电平，定义3~5V为高电平，表示“1”，0V为低电平，表示“0”，就和前文说的一样；而RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，表示“0”，而-12~-5V为高电平，表示“1”。
标准串口指的就是RS232串口（也叫做COM接口），如图就是台式电脑机箱后面的标准串口。
2、给单片机下载程序
一些读者可能已经猜到，给单片机装进程序是通过电脑并且是使用串口来完成的。但是很可惜只猜对了一半。
说点题外话，为了感觉“专业”一点，以后不要再说给单片机“装程序”了，专业点的说法应该是烧写程序，或者下载程序。读者很可能会好奇为什么叫烧写程序呢？难道下载程序的时候，要用火烤一烤单片机吗？当然不是。这个就像马路为什么叫马路一样，是有来历的，想知道具体原因，还是等大家学习了单片机，了解早期ROM的工作原理再去深究吧。
回归正题，不同的单片机烧写程序的方式是不一样的。刚开始介绍STC单片机的时候，我提到了它的一个优点：可使用串口下载程序，不知读者有没有注意到。同样是51单片机，Atmel的产品分为两种，一种是早期的89Cxx系统，这种型号的单片机下载程序时，需要把单片机取下来，使用专用的编程器烧写程序，非常麻烦；另一种是后来推出的支持ISP的89Sxx系列（ISP = In System Programming，在线编程），只需要几根线连接单片机和下载器，就能轻松下载程序。
3、ISP在线编程
什么是ISP呢？ISP意为在线编程，其作用在于，下载程序的时候，单片机不需要从已有的电路中取下来。大家可能体会不到这样有什么好处，但是它的好处还是非常明显的。下面我举个例子。
有一天你给客户设计了一种电器，是通过单片机控制的。然后很多人都购买了，但是过了一段时间，你发现你写的程序有问题，或者有些地方需要优化一下，但是你卖出去的产品，程序已经写在里面了呀。这个时候，如果你用的单片机不支持ISP，你得亲自一个个的去找客户，把他们的产品拆下来，然后取下单片机，烧好程序，再装回去。如果你设计不当，单片机还是焊接在电路上的，取不下了，那就更惨了。
但是有了ISP就不一样了。你可以设计好产品，然后把ISP接口留出来。发现程序有问题，你把写好的新的程序发到网上，然后群发一批电子邮件，告诉你的客户，用产品附赠的下载线连接电脑和你的产品ISP接口，然后安装一个下载软件，把新的程序下载进去，就可以用了。你甚至可以在说明书上写，我们的产品软件经常会更新，请自行到官网下载最新软件，这样简直是一劳永逸。
所以一个小小的改进，就带来了如此大的变化。要用单片机，我选ISP，实惠又好用。
而STC单片机不仅支持ISP下载，而且只需要通过串口和电脑连接就可以下载，这样又省去了我们购买编程器的钱，实在是物美价廉，适合我们使用。
4、USB与串口的转换模块
由于USB接口与单片机的TTL串口不一样，不能直接连接，一般通过转换芯片来连接。连接到USB接口的转换芯片则要求在电脑上安装相应的驱动程序，驱动程序很容易在网上找到。
USB、RS232、UART三者之间的转换都有芯片可以实现，并且很容易买到做好的成品模块。下面给出了几种常用的转接器。
第一个是USB转TTL串口，这是最常用的一种转接器，常称为USB转TTL小板，USB-TTL转接板，常用转换芯片为PL2303，需要在电脑上安装对应驱动程序。
USB转RS232串口，常用转换芯片为CH341，使用时要在电脑上安装CH341的驱动程序，可以在百度上搜索
RS232串口转TTL串口，电平转换芯片是MAX232，如果你的电脑有串口，可以直接使用这种转接器，然后把TTL串口一端接到单片机上，这个不需要驱动程序。
也有这种集成了三种接口转换功能的 USB - RS232串口 - TTL串口转接板，如图所示。这个功能比较强大，但是电子市场不一定能买到。
市面上的成品单片机学习板，很多都提供USB接口，或者RS232串口+USB接口。一方面USB接口负责给单片机供电，另一方面，USB转TTL，或RS232转TTL已经集成在学习板上。
5、参考电路图
下面顺便提供这些模块的参考电路原理图，不需要掌握。如果有需要自己制作这些模块，可以参考这几个电路图。
MAX232电路图
PL2303电路图
USB-RS232电路图
6、51单片机程序的烧写
关于AT89Cxx系列单片机使用的编程器下载，以及AT89Sxx系列单片机使用的ISP方式下载程序，不做详细介绍，这里我们主要介绍STC单片机的串口下载方式。STC单片机烧写程序时，电脑端除了驱动以外，一般使用宏晶专用的STC-ISP软件进行下载。其界面如图。
这里先说一点注意事项。STC-ISP软件最好在宏晶官网下载最新版本。在首次运行时常常会出现类似下图中的情况，提示部件XXX不能注册。对应Win7系统可以先尝试右击STC-ISP的exe程序文件，选择“以管理员身份运行”（如果是XP系统，则只需以管理员身份登录计算机运行程序）。如果还是不行，则需要上网下载提示的XXX.DLL或XXX.OCX文件，放在C:\Windows\System32文件夹中，然后以管理员身份运行C:\Windows\System32\cmd.exe，输入regsvr32 C:\Windows\System32\xxx.dll回车，进行注册。这样的文件是系统动态链接库文件，是程序执行所需要的，有些电脑里没有，或者无法注册，所以会发生这种情况。
如果你已经购买了USB转串口模块，你可以安装好对应驱动并把它插到电脑的USB口上，如果是成品学习板，就用给学习板供电，然后把下载线连接到电脑上。如果一切顺利，我们可以在电脑上右击“我的电脑”（XP系统）或“计算机”（Win7以上系统），管理，打开设备管理器，在设备管理器中就能看到相应的串口，如图。
希望本篇看完了，大家把STC-ISP软件安装到自己的电脑上，有条件的把驱动也安装好。具体下载方法将在随后进行介绍。
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《单片机小白学步》系列教程（原名《单片机入门指南》）介绍
本系列教程从最基本的入门知识开始，逐步深入介绍单片机系统设计，内容包括：
1、入门篇：单片机等基本概念、各种电子设计基本知识
2、思想篇：单片机/计算机系统设计的工程思想
3、学习篇：单片机学习过程、方法和技巧，以51单片机为例介绍，并推广到其他单片机
4、应用篇：遵循规范的工程方法，设计单片机系统实例（计划设计的系统有：计算器、电子表、密码锁、简易手机，具体看有没有时间再确定）
5、原理篇：从模拟电路、数字电路开始，逐步深入介绍单片机/计算机系统原理，并自行设计简易的CPU（由于个人水平有限，这部分没有把握写好，具体内容视情况而定）
教程特点
1、技术知识点全面，从入门到精通
包含了各种基本知识，尤其是对单片机基本概念的介绍、为什么要用单片机等，在很多同类书籍教程中都被忽略了。同时也包含了一些深入的知识，包括原理篇考虑对单片机的基本原理进行介绍，有助于深入理解单片机。
本系列教程以51单片机为例进行介绍。通过51介绍完单片机的基本知识，我会再把430进行简要介绍，尤其是对比两者之间的优缺点，让大家很快感受到430的巨大优势，而学习51正好为快速了解430打下了坚实的基础。
2、除了单片机知识，还有思想、方法、技巧的介绍
本系列教程中，介绍单片机各种模块编程知识的主要是学习篇，而学习篇只是整个教程的一部分。在学习篇中我会贯穿各种方法技巧，如何理解一些模块功能，怎么看时序图，严格遵守工程思想进行编程，程序发生了错误怎么调试等等。而在思想篇中会总体介绍很多重要的思想，为后面的学习做好准备工作。
3、知识先后顺序的设计
单片机学习过程中，涉及大量的知识，而且很多知识之间相互依赖，关联很强。
本系列教程对知识的先后顺序进行比较明确的规划，尽最大可能符合人的认知过程。但是实际规划时发现，无论怎么调整知识的顺序，总有一些知识之间相互依赖，关系复杂。例如开始讲IO口的时候肯定会提到寄存器，而寄存器这个词的理解，需要深厚的背景知识。但是这些背景知识在没有进行实践的时候也很难理解。
初学者常常就会在这样的地方感觉疑惑不解，不知所措。而每次遇到类似这样的知识，我会向初学者指出，应该如何对待。这个知识是应该自己去学习补充，还是等到学完原理篇再做理解，而现在又应该怎么去看待这个名词。
另外，在整个教程的学习前，需要掌握一定的C语言等基础知识，具体可参考教程第〇篇《序》中的相关说明
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4、语言通俗易懂
本系列教程力求语言通俗易懂，而不会用一堆新手不懂的词语去解释另一个不懂的词语。但是受限于个人语言表达能力，可能有些地方表述的比较繁琐，或者不清楚，希望大家能够帮忙指出。
其他问题
如果觉得我写的对你有帮助，欢迎多多反馈，包括写的不正确、不合理、不太明白都可以指出来，这样方便我对其进行完善。
更多可参见：《如何以学习单片机为契机，逐步成为优秀的工程师》
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