ICSP編程介紹
ICSP 編程(In-Circuit Serial Programming),即“在線串行編程”,是一種通過 SPI 協議 直接對微控制器(如 Arduino 的 ATmega328P)進行編程的技術,無需移除芯片。它常用于以下場景:
- 燒錄 Bootloader(如修復損壞的 Arduino)。
- 直接上傳程序(繞過 USB 串口)。
- 調試或批量生產(通過標準接口快速編程多塊板子)。
ICSP 在 Arduino Nano 上的應用
硬件接口
Arduino Nano 的 ICSP 接口是一個 6 針排母(2×3 排列),引腳定義如下:
引腳 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
1 | MISO | 主設備輸入,從設備輸出(數據接收) |
2 | VCC | 編程電源(通常 5V) |
3 | SCK | 時鐘信號(同步通信) |
4 | MOSI | 主設備輸出,從設備輸入(數據發送) |
5 | RST | 復位引腳(低電平觸發) |
6 | GND | 接地 |
2. ICSP 編程的兩種常見方式
(1) 通過另一塊 Arduino 作為編程器(如 Arduino as ISP)
步驟:
- 將 編程器 Arduino(如 Uno)加載
ArduinoISP
示例程序(通過文件 > 示例 > ArduinoISP
)。 - 用 ICSP 線連接兩塊板子(注意引腳對應):
- 編程器的 ICSP → 目標 Nano 的 ICSP。
- 在 IDE 中選擇:
- 開發板:
Arduino Nano
。 - 編程器:
Arduino as ISP
。
- 開發板:
- 點擊 “通過編程器上傳”(
Sketch > Upload Using Programmer
)。
(2) 使用專用編程器(如 USBasp、AVRISP mkII)
- 直接通過 USBasp 等工具連接 ICSP 接口,無需額外 Arduino。
- 需安裝驅動,并在 IDE 中選擇對應編程器。
3. ICSP 與普通 USB 編程的區別
特性 | ICSP 編程 | USB 編程(串口) |
---|---|---|
通信協議 | SPI | UART(串口) |
依賴組件 | 需外部編程器或另一塊 Arduino | 依賴板載 USB 轉串口芯片(如 CH340) |
速度 | 更快(直接燒錄 Flash) | 較慢(需通過 Bootloader) |
用途 | 燒錄 Bootloader、修復板子 | 日常上傳程序 |
4. 典型問題與解決
Q1: 為什么需要 ICSP?
- 當 USB 芯片(如 CH340)損壞時,ICSP 是唯一編程方式。
- 批量生產時,ICSP 效率遠高于串口。
Q2: 如何判斷 ICSP 是否成功?
- 編程后,目標板的 LED 會閃爍(若程序包含此功能)。
- 在 IDE 中查看輸出日志,確認無錯誤。
Q3: 接線錯誤會損壞板子嗎?
- 可能!需確保 VCC/GND 不反接,否則會燒毀芯片。
5. 總結
- ICSP 本質:通過 SPI 協議直接操作微控制器的 Flash 存儲器。
- 核心用途:修復 Bootloader、批量編程、繞過串口限制。
- 優勢:可靠、快速,適合硬件級調試。