STM32 ISP 一键下载电路，加原理分析，已改良网上其他ISP电路bug

fire · 发表于 2016-7-19 14:15:15

1、STM32 ISP 一键下载电路，加原理分析，已改良网上网上流传的其他ISP一键下载电路的 BUG，其他的一键下载电路要么会不断的进入ISP，要么是下载程序后会复位几次，我在这些电路的基础上经过改良，消除了这些bug了。
2、具体的点亮图如下，其中红色框中是我为了消除ISP时会重启这个BUG而加的一个模拟开关。

根据STM32的BOOT配置，下面我们来分析下这个ISP一键下载电路的原理

BOOT配置，开发板默认BOOT0和BOOT1接GND

MCUISP 下载电路配置，如下：有个重要的选项就是：DTR低电平复位，RTS高电平进入BOOTLOADER，（这里要特别注意的是，MCUISP是根据232的电平逻辑写的，跟我们单片机上用的CH340芯片的TTL电平完全是相反的，即上位机说的：DTR低电平复位，RTS高电平进入BOOTLOADER，实际控制CH340的时候是输出：DTR高电平复位，RTS低电平进入BOOTLOADER）。

进入正题，对ISP一键下载的原理进行分析：
1.    通过上位机控制U6(CH340G)的RTS脚为低电平，Q1导通，BOOT0的电平上拉为高电平。

2.    通过上位机控制U6(CH340G)的DTR脚为高电平，由于RTS为低电平，Q2导通，U8的2脚为低电平，U18为一个模拟开关，使能端由4脚控制，默认高电平，U18的1脚和2脚导通，所以NRST为低电平系统复位。

3.    单片机进入ISP模式，此时可以将DTR脚设置为低电平，RTS设置为高电平。Q1和Q2为截至状态，BOOT0和NRST还原默认电平。

4.    上位机将程序下载到单片机，下载完毕之后，程序自动运行。
5.    至此，很多人还会认为U18、Q1、Q2是多余的，用U6的RTS和DTR直接控制也可以。正常情况下，这样理解没有问题，但是我们忽略了一点，就是单片机上电瞬间如果USB转串口连接了电脑，DTR和RTS的电平是变化的，如果不处理好，单片机会一直进入ISP模式，或者系统会复位多次，这种情况是不允许的。

6.    于是，就有了我们全新的一键ISP电路。我们主要是分析上电瞬间的逻辑关系，单片机上电时我们通过示波器观察波形得知DTR和RTS的电平是变化的，但是也有一个规律就是：只要RTS为低电平的时候，DTR的电平也是低，因此一般情况Q2不会导通，但由于这两个IO口的电平存在“竞争冒险”，会出现RTS的下降沿的时候刚好遇到DTR的上升沿，这个时候Q2导通，导致系统复位，而BOOT0此时有可能也为高电平，就会进入ISP模式。这个是不受我们控制的，我们不想系统出现这样的情况。因此加入了模拟开关来切断这种干扰。

7.加入模拟开关U18，通过控制U18的4脚的开关来达到隔离干扰电平的目的。下面我们分析一下延时开关电路，上电瞬间，电容C65通过电阻R18来充电，由于电阻100k很大，电容的充电电流很小，等电容充电达到U18的4脚的有效电平2V时，大概耗时1S，在这个1S时间内U18的模拟开关是断开的，因此RTS和DTR的干扰电平不会影响到系统复位。系统正常运行。

红思雨 · 发表于 2016-7-19 14:19:27

哎，之前自己做的一个ISP一键下载就是参考网上的，结果超级不稳定，谢火哥了，收下了

fire · 发表于 2016-7-19 14:20:20

红思雨发表于 2016-7-19 14:19
哎，之前自己做的一个ISP一键下载就是参考网上的，结果超级不稳定，谢火哥了，收下了

你根据我这个电路来做，应该就很稳定了，网上的其他电路有BUG。

仲楚楚 · 发表于 2016-7-19 14:20:31

谢谢大神，收藏先，后续公司为了降低成本会用ISP一键下载。前晚不要让我来负责就好

，我把资料给他么自己弄就好

韦嘉淑 · 发表于 2016-7-19 14:21:10

红思雨发表于 2016-7-19 14:19
哎，之前自己做的一个ISP一键下载就是参考网上的，结果超级不稳定，谢火哥了，收下了

我还以为火哥的跟网上的是一样的，没想到是升级过后的

公西听然 · 发表于 2016-7-19 14:22:32

真的是追求极致啊，我看到其他卖开发板的电路都是一样的，都没有像火哥说的经过改进，那也应该存在火哥说的重启的问题了，真的是天下电路一大抄啊，把问题也抄进去了，也不改良下

fire · 发表于 2016-7-19 14:24:19

仲楚楚发表于 2016-7-19 14:20
谢谢大神，收藏先，后续公司为了降低成本会用ISP一键下载。前晚不要让我来负责就好，我把资料给他么自 ...

你只要按照我这个电路图来画板子就不会出现不稳定的现象，记住，千万不要用网上他们自己说的独创啊，原创啊啥的，都是大家互相抄，bug都没有解决。

许亮 · 发表于 2016-7-19 14:24:58

火大神牛逼，电路收下了，估计以后用得着

濮黛娥 · 发表于 2016-7-19 14:26:59

火哥，429的改善了嘛？

魏秋月 · 发表于 2016-7-19 14:27:11

这么多字不想看，希望火哥录个视频讲解下

扈婉容 · 发表于 2016-7-19 14:28:02

公西听然发表于 2016-7-19 14:22
真的是追求极致啊，我看到其他卖开发板的电路都是一样的，都没有像火哥说的经过改进，那也应该存在火哥说的 ...

哈哈，天下电路一般抄，学学火哥改良下也好啊

伯思美 · 发表于 2016-7-19 14:28:45

我不管，先下载了再说，硬盘快不够装资料了，火哥什么时候搞个送硬盘的活动啊

fire · 发表于 2016-7-19 14:29:14

濮黛娥发表于 2016-7-19 14:26
火哥，429的改善了嘛？

429已经去掉了ISP一键下载，MCUISP这个软件只支持到F407，不支持F429，如果还是一定要用的话，会把F429锁住。而且在F7上面，芯片已经去掉了ISP功能，从这个趋势来看，串口ISP已经没有必要了。

fire · 发表于 2016-7-19 14:29:26

魏秋月发表于 2016-7-19 14:27
这么多字不想看，希望火哥录个视频讲解下

等下就准备录视频

丌官娅硕 · 发表于 2016-7-19 14:29:42

火哥经过测试了没？测试好的话我直接拿来用了啊

fire · 发表于 2016-7-19 14:30:20

丌官娅硕发表于 2016-7-19 14:29
火哥经过测试了没？测试好的话我直接拿来用了啊

在F103 霸道和指南者这两个板子上用的就是升级过的，你可以直接拿去用

解凝然 · 发表于 2016-7-19 14:31:07

野火，有没有可以通过hex文件读取源码的软件？

段甘泽 · 发表于 2016-7-19 14:32:05

很好，最近资料更新的真是够多，受益了

段海歌 · 发表于 2016-7-19 14:35:14

火哥，我买的是zet6的那款板子，也可以用这个下载的吧？

fire · 发表于 2016-7-19 15:47:57

解凝然发表于 2016-7-19 14:31
野火，有没有可以通过hex文件读取源码的软件？

你这个不是想破解人家的源码吗，哪有这么简单的软件

fire · 发表于 2016-7-19 15:48:13

段甘泽发表于 2016-7-19 14:32
很好，最近资料更新的真是够多，受益了

记得常来

fire · 发表于 2016-7-19 15:48:24

段海歌发表于 2016-7-19 14:35
火哥，我买的是zet6的那款板子，也可以用这个下载的吧？

是的，用的就是这个电路

开拖拉机的孩子 · 发表于 2016-7-20 09:15:50

火哥威武...

段甘泽 · 发表于 2016-7-20 09:16:19

fire 发表于 2016-7-19 15:48
记得常来

会的，下载资料都是来你们这里的

解凝然 · 发表于 2016-7-20 09:16:58

fire 发表于 2016-7-19 15:47
你这个不是想破解人家的源码吗，哪有这么简单的软件

好吧，总觉得会有这种牛逼的软件，应该有大神做出来了，可能就是分享出来不是很好

丌官娅硕 · 发表于 2016-7-20 09:17:32

fire 发表于 2016-7-19 14:30
在F103 霸道和指南者这两个板子上用的就是升级过的，你可以直接拿去用

ok，周末就拿来直接使用了，真是省心

濮黛娥 · 发表于 2016-7-20 09:18:02

fire 发表于 2016-7-19 14:29
429已经去掉了ISP一键下载，MCUISP这个软件只支持到F407，不支持F429，如果还是一定要用的话，会把F429锁 ...

那就只能用仿真器了

fire · 发表于 2016-7-20 09:51:23

濮黛娥发表于 2016-7-20 09:18
那就只能用仿真器了

是的

少年 · 发表于 2016-7-29 10:08:02

火哥，关于第三步和第四步有点疑问。
我这样理解看看对不对：
一开始B0 B1设为10，复位信号来了。然后进入ISP模式，装载ISPloader程序。这个时候BOOT0和BOOT1是什么已经无所谓了？。所以可以把B0还原。就是这句有点疑问是不是这样。然后通过ISP下载程序。
下载完之后，因为B0B1是00，所以从FLASH执行程序。

Light_Gor · 发表于 2016-8-18 10:17:52

火哥我有个疑问，如果我想在ISP结束后正常使用串口通信的功能，在不重新接线的情况下，是不是只要串口助手不使能 DTR RTS的控制就可以不进入bootloader了。想做一个工装夹具，一键烧录并串口测试，提高生产线产能。。。

chen5903710 · 发表于 2016-9-3 23:32:40

怪不得ISP 下载不了 ~~~~~现在改为DTR低电平复位，RTS高电平进入BOOTLOADER 可以下载了~！~！

满地落叶est · 发表于 2016-9-4 19:24:03

我操，牛逼，拿去用了，谢谢火哥

中国空军 · 发表于 2016-11-17 22:38:36

流浪的小学徒 · 发表于 2016-12-18 23:57:08

火良的意思是火哥改良

QRAnson · 发表于 2016-12-26 14:07:57

这个电路在F429上不能使用吗？但是我觉得怎么下载有点慢了？是不是我搞错了。

dddaaa · 发表于 2019-11-24 18:37:00

野火老师，自己做的板子为什么每次烧程序的时候，都需要手动复位一下才能拷进去？电路是按照您这个来做的

＋× · 发表于 2023-1-31 10:24:51

那个二极管有什么用处啊

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