通常进行的实验或开发时，传统的并行编程方法中，是必不可少的。仿真、调试完的程序需要借助编程器烧到单片机内部或外接的程序中。在开发过程中，程序每改动就要拔下电路板上的芯片，编程后再插上。随着计算机技术的发展，许多公司推出了带有片内FLASH存储器的MCU，FLASH存储器具有电可擦除、无需后备电源保护数据、可在线编程等特点。在线编程目前有两种实现方法：在线系统编程(ISP)和在线应用编程(IAP)。ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的FLASH存储器进行编程，例如AT-MEL公司的单片机AT89S52就提供了一个SPI串行接口对内部程序存储器编程(ISP)。

　　在线编程(ISP)允许单片机内部运行的程序去改写FLASH存储器的内容，可以在运行过程中修改某些运行参数，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。单片机在ISP模式下上电时，可以进行ISP操作，在ISP模式下，单片机通过串行端口与外部主机(如PC机或终端)通信，从主机接收命令和数据，用于擦除和再编程代码存储区。ISP的实现一般只需要很少的外部电路辅助实现，使用ISP技术，连接一根线即可对芯片编程，不再需要编程器就可进行单片机的实验和开发，单片机芯片可以直接焊接在电路板上，调试结束即成成品，甚至可以远程在线升级或改变单片机中的程序。

2 AT89S52 ISP原理

　　AT89S52具有ISP功能。在RESET引脚处于高电平时，利用P1.5(MOSI)，P1.6(MISO)，P1.7(SCK)三引脚的数据设置或传送达到程序的目的，P1.5(MOSI)引脚作为串行指令的输入端口，P1.6(MISO)引脚作为串行数据的输出端口，P1.7(SCK)引脚作为串行移位脉冲的输入端口。

　　AT89S系列中的FLASH地址编址是以字节为单位的，在使用过程中应注意高低字节的区别，上位机和目标板通信时，一般都是4字节的指令，第1字节为操作码，第2、第3字节一般为地址码，第4字节为数据。

　　根据串行波形图和串行编程指令集即可完成有关在线的操作。

3 在线编程控制系统的设计

3.1 系统结构

　　AT89S52负责的信息交互，主要由显示部分，键盘部分和数据通路组成。

　　显示部分由AT89S52的P1，P2口组成。P2是八位的显示数据通路，P1.1～P1.4是4个LED的使能线，达到动态显示4位数据的效果。

　　键盘部分由INT0，INT1，CT0，CT1组成。利用中断的优先级嵌套实现命令与数据的输入，减少了键盘的体积。硬件分配如下：

　　数据通路部分主要是PSP的控制。PSP是PIC16FX系列微处理器专门针对8位机的通用数据端口，由CS，WR，RD，8位数据线组成，可供AT89S52直接控制。

　　PIC收到PSP的数据后会产生一个中断响应，由软件设计者决定该中断如何处理。因此，可以设定0XC0～0XFF为命令字节，供控制使用，0X00～0X09为功能号，组合起来就可以实现各种控制的命令。

　　PIC16FX具有4路A／D通道，为10 b，转换时间为56μs。内置硬件看门狗电路，提高了可靠性，节省了软件开支。利用其4路中断功能实现系统复位及检修测试功能。PGM接口(在线编程接口)可采用ICD2进行在线编程和调试。

3.2 系统功能

　　(1) AT89S52频率4 MHz，具有在线编程，无需编程器直接烧写的功能，用AT89S52[INT0]，[INT1]，[CT0]，[CT1]四个引脚单独引出，方便作为键盘接口。

　　(2) AT89S52 P1.1～P1.4分别作为LED1～4的使能线，高电平有效，P2口作为LED1～4的八位显示数据口。

　　(3) AT89S52串口与16F877A的串口可直接进行串口通讯。

　　(4) AT89S52 P0口及[ALE十P1.0]，[WR]，[RD]作为8位并行端口与16F877A通讯。

　　(5) PIC16F877A：频率20 MHz：

　　① PA-AN[0]-板载A／D通道：VREF+／-可调

　　AN[1]，[5]一外接A／D通道，AN[2-3]-VREF+／-可调，AN[4]-T0CKI-WDT监控。

　　② PB-PB0-外接INT中断信号，低电平／下降沿有效，PB1，2，4，5作为INPUT1234，低电平／下降沿有效。

３ 软件设计

３.1 AT89S52部分

　　首先执行系统初始化，初始时钟，全局变量，定时器，IO端口，键盘中断服务子程序。

　　然后进入MAINLOOP循环程序，等待接受键盘中断。如果键盘有输入动作，系统产生键盘中断，进入键盘中断服务子程序。

　　键盘中断服务子程序的主要功能是生成命令数据包，并根据用户指令处理该命令数据包。

　　命令数据包的格式如下：

　　若用户确认，则发送到PIC16F877A执行；

　　若用户取消，则退出键盘中断服务子程序，重新进入等待状态。

３.2 PIC软件结构

　　PIC系统初始化后首先按默认参数启动PWM输出，在启动过程中不断地进行A／D转换，将采集到的数据根据PID策略调节PWM的占空比，从而达到调节电机转速的目的，同时不问断的监听PSP通道，若收到AT89S52的命令数据包，马上更新默认启动参数，让电机以新参数模式运行在新转速状态。

４ 结 语

　　利用AT89S52作为主处理器，PIC16F87X作为从处理器，使控制大为提高，可达10位PWM。AT89S52与PIC16F87X具有在线编程功能，功能齐全，片上资源丰富，可以满足系统升级要求。随着带有系统在线编程功能的单片机得到广泛应用与发展，ISP技术成了未来发展方向，基于在线编程技术的控制系统应用也将越来越广泛。

参考文献:

[1]. AT89S52 datasheet //tgdrjb.cn/datasheet/AT89S52_970343.html.
[2]. PB1 datasheet //tgdrjb.cn/datasheet/PB1_1148989.html.
[3]. PIC16F87X datasheet //tgdrjb.cn/datasheet/PIC16F87X_1057925.html.