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這篇文章主要介紹STC單片機的下載協議。
關于STC的下載在Linux平臺下面一直是一個老大難的問題。我最近一段時間去ourdev網站，和數碼之家，包括有一些熱心人的協助。以及一些前人開發的開源軟件，類似gSTC-ISP之類的軟件。才讓我完全的搞懂了STC的ISP協議。
本文以GPL v3條款發布。但是切勿胡亂傳播。影響宏晶的利益。這個逆向工程做的并不妥當。望宏晶包涵，畢竟你并未公開協議。導致我們使用Linux的人痛苦不堪。
現在先放出用Gambas寫的兩個ISP軟件。分別對應89系列和12系列。15系列正在分析。別的系列因為不常用暫無協議。
SerialPort kSTC89-ISP
那么呢，我就先從STC89系列的講起。大同小異的。
STC89系列的單片機在上電的時候會執行在ISP FLASH的ISP程序。只要在串口上收到連續的0x7f，便會進入ISP模式。老姚選擇
0x7f的理由是里面沒有連續的低電平。這樣的話就可以讓單片機來調整自身UART的時鐘到計算機的時鐘，讓波特率同步。但是若頻率太高，則測不準。所以
啟動波特率要控制在9600以下為宜。
而且均有時間限制。如果不在超時時間內連接MCU。MCU會自動斷開，跑用戶程序。這就是為什么某些芯片，類似PL2303打開關閉速度慢的芯片下載容易出問題的原因。
切入正題：
STC的數據包格式為：
包頭 2BYTE+標識 2BYTE +長度 1BYTE +包類型1 BYTE+數據 nnBYTE+校驗碼 1BYTE+包尾1BYTE。
包頭固定0×46,0xb9.(但是在信息幀中不包含包頭
標識來自單片機的是68 00
而來自計算機的是6A 00
包尾固定0×16.
至于我這里捕獲的標識，在89系列里大概有
0×00 ——信息（注意，這里沒有包頭）
0×00 ——數據（這個是切換波特率以后的
0x8F ——新波特率實驗
0x8E ——波特率正式更改
0×84 ——擦除芯片
0×80 ——校驗返回
0x8D ——設置選項并且結束編程
0×80 ——（結束時，上位機）結束編程，通知MCU復位。
0×80 ——暫時未知（交互中的，不影響下載）
通訊的交互過程
PC =》開啟0x7f MCU
MCU=》信息 PC
PC=》計算重載值，波特率測試 MCU（發送完立馬要切換波特率到計算值） MCU
MCU =》確認波特率測試 =》PC
PC=》（切換回原波特率）波特率正式改變 MCU
MCU =》（切換到計算值）確認
PC=》未知
MCU=》確認
PC=》擦除
MCU =》 確認
PC=》寫入數據包
MCU =》確認
PC =》設置選項
MCU =》確認
PC=》退出編程
MCU =》返回。
校驗和的算法就是除了包頭，包尾，校驗和，其他統統加起來，取低八位（STC89）或者低16位（STC12）。
—————————–大致的通訊過程如上，現在從信息幀講起—————————-
信息幀是類似這個的信息（注意，沒有包頭）：
68 00 3B 00 14 DA 14 DA 14 DA 14 DA 14 DA 14 DA 14 DA 14 DA 43 43 FD
F0 02 82 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0A 16
其中數據部分的Byte 4 ~ 19均為測量PC的脈寬，而按照脈寬計算CPU的速度的公式為：
fOSC=脈寬 *波特率 * 12 /7，依次可以計算出MCU可以用的最高波特率。
后面的0×43 0×43代表MCU固件是4.3C.
緊跟的0xFD代表選項信息：
x x x x x x x x
8 7 6 5 4 3 2 1
3=需要短接P1.0/P1.1 才能下載 1=關閉,0=開啟
6=ALE腳,0=P4.5,1=ALE
8=停止看門狗,1=復位關,0=停電關
7=允許訪問內部AUX RAM,1=允許,0=不允許
4=下次下載擦DATAFLASH,0=開,1=管
5=時鐘增益,1=高,0=低
1=時鐘倍速,1=12T,0=6T
然后，PC需要計算出MCU最高可用波特率。但是這里STC89系列比較的奇怪。因為在11.0592M的晶振下，居然能跑到115200的波特率。但是用傳統公式計算。最多就57600.
似乎是倍頻再倍頻，也就是原來是/16的現在/8了。實在是奇怪。
01 | PUBLIC FUNCTION Calculate_load(Baud AS Integer, Crystal AS Long) AS String |
09 | reload = Int(256 - (crystal / v) + 0.5) |
10 | baud0 = ((crystal / 2) / (256 - reload) / 16) |
11 | TRY calc_error = Abs((Baud / baud0) - 1) * 10000 |
看起來這個玩意的實現應該是靠軟件模擬的。但是具體的實現的話。我還是不清楚。畢竟現在老姚學聰明了。MOVC讀FLASH以外的地方均會導致復位……所以具體實現方式實在弄不清楚。
波特率實驗幀的數據部分是
FF 重載值 00 00 06 等待回應值 ISP定時常數
重載值的上面已經貼出GAMBAS的計算方式。對于PL2303芯片這種打開和關閉速度比較慢的串口，等待回應值我喜歡用0xE0。因為可以在比較快的速度下不出錯。ISP定時常數推薦使用0×81。我測試到50M的外部時鐘都不出問題。
然后PC必須在規定的時間內切換到新的波特率上，等待MCU的回應。
MCU的回應PC的幀一模一樣，只是標識和校驗和有差別。
然后再次重復。只不過不發送ISP定時值。
接著一番交互以后：
1 | Sent:46 B9 6A 00 0C 80 02 00 36 01 F0 02 21 16 |
2 | recv:46 B9 68 00 06 80 EE 16 |
這一段代碼似乎是固定的。
PC就會向MCU發送擦除命令。很簡單，直接順序發出去即可：
1 | 46 B9 6A 00 0D 84 02 33 33 33 33 33 33 2F 16 |
然后接受到MCU的回應后。發送ROM數據包：
ROM數據包的格式很簡單
0×00(標識)+0×00 0×00(填充) +高八位地址+低八位地址+0×00+長度（一般固定0×80，后面填充就OK了）+數據
然后MCU的回應也比較簡單：
1 | 46 B9 68 00 07 80 79 68 16 |
0×80是標識。
至于0×79就是寫入的時候返回的校驗和了。算法就是把上一次發送的數據部分用一次加法校驗和。
循環到終點，就發送設置選項命令：
1 | 46 B9 6A 00 0A 8D FD FF F4 FF F0 16 |
其中的0xFD君就是選項信息了。參見信息幀的介紹章。
等待MCU回應后，發送退出幀讓MCU復位。執行用戶程序。
STC89系列的先介紹到這里。
萬致遠原創，轉載注明出處：http://www.rwzy.co.cc | 
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