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2020年09月07日 | 实现AVR单片机芯片程序自刷 USB_Flash_BootLoader HID制作过程
2020-09-07 来源：51hei
前期制作USBASP过程中，学习了AVR单片机芯片的BootLoader原理，查找了很多关于USB-HID和BootLoader的资料制作了可以自刷程序的atmega8(16)简易板，现将所学的分享给大家。
一、关于BootLoader
BootLoader是芯片上电后，程序不从flash地址的0x00执行，而是跳转到boot区执行bootloader程序。
atmega8的boot区的大小及起始位置是由其熔丝位来设置（BOOTSZ0、BOOTSZ1）的。
其是否执行bootloader程序也是由熔丝位（BOOTRST）设置的。
二、关于USB-HID
HID是人体学输入设备的英文简称，由于Windows内置了此类驱动，如常用的鼠标、键盘等不用外部驱动就可以直接使用。
AVR的Flash-BootLoader-HID固件就是利用了BootLoader和USB-HID的特点，将AVR芯片的Flash刷写程序和USB-HID的程序结合，制作为BootLoader程序，实现了自刷芯片程序的功能。
三、制作过程：
1、根据原理图制作电路
自己的电路中加入了复位按键，需要刷程序时只按下复位键就进入Boot了。
2、编译BootLoader的HEX固件
后期可以根据自己的硬件情况对bootloaderconfig.h内的配置进行更改。
makefile文件的简单配置
以上是USB数据端口的配置，原版使用了PD2->D+，PD0->D-，这个可以根据个人需要更改。
需要注意的是不论更改到哪个端口，D+始终需要与PD2连接，因为其使用了INT0中断。
在config文件最后定义了引导判断端口的设置，这个是根据个人情况更改。
3、atmega8的熔丝位更改
使用其他烧写器对熔丝位更改
需要对以下几个熔丝位更改：
1）熔丝低位的CKSEL 0~3设置为1，即使用外部晶振。
2）BOOTSZ1.0，BOOTRST置0，即设置BOOT区大小为1024字节，芯片复位后从BOOT区执行程序。
4、刷BootLoader
使用USBASP或者其他烧写器刷HEX固件。
若使用progisp软件调入固件文件，在“编辑”选项能看到，固件数据是从0x1800开始的，这是
因为atmega8的boot区设置为1024大小时的boot起始位置(0xC00*2具体原理查阅atmega8芯片说明)。
因此制作bootloader时要注意芯片熔丝位的设置和makefile的flashboot地址，两者要一致。
四、进入BootLoader,可以刷自己的程序了！
1、将PC2接地，插入USB口，windows的设备管理器即可识别出一个HID-compliant device的设备，并安装好驱动。
若无法识别成功，查检1~4步。
2、将bootloaderHID.exe复制到自己的程序固件xxx.hex目录下
3、在cmd命令下输入bootloadhid -r xxxx.hex
如果成功，即会出现以下界面。
以上可以通过简单配置文件更改，就可心应用到其他AVR芯片。
以atmega16芯片为例：
只要将makefile文件 DEVICE = atmega16
BOOTLOADER_ADDRESS = 3800
其它设置相同，即可实现自刷。
五、上一下自己制作的电路
六、相关软件
1、WinAVR（GCC-for-AVR）
2、Flash-BootLoadHID固件及上位机
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