最小系统设计：版本支持ISP编程

在本小节中给出了一个最基本的、典型的支持ISP编程的AVR最小系统硬件图。尽管ATmega16的SPI和JTAG口都可以实现ISP在线编程，但采用SPI口实现ISP在线编程是最常用的方式，因为这样不会造成AVR的I/O口浪费。

图3-1所示以ATmega16芯片构成的AVR最小系统中，没有实现对AVR的编程。如果按图3-1完成硬件系统后，要对AVR编程时，就必须将芯片从PCB上取下，在专用编程设备上将可执行代码下载到芯片中，然后再将芯片插回到PCB上，才能让单片机工作。

图3-2在图3-1的基础上增加了一个ISP编程下载口，该口的2、3、4、5脚同芯片SPI接口的MOSI（PB5）、MISO（PB6）、SCK（PB7）和RESET引脚连接。当需要改动AVR的熔丝位配置，或将编译好的运行代码烧入的AVR的FlashROM中时，就不需要将芯片从PCB上取下了。只要将一根简单的编程线插在该编程下载口上，利用PC就可以方便地实现上面的操作了。(www.xing528.com)

AVR的PB5、PB6、PB7与编程下载口连接，在编程状态时这3个引脚用于下载操作。编程完成拔掉下载线，芯片进入正常工作后，PB5、PB6、PB7仍可作为普通的I/O口或AVR的SPI口使用，受AVR的控制，这是使用SPI口实现ISP功能的优点之一。需要注意的是，如果系统中使用了这3个引脚，PCB上这3个引脚已经与外围器件连接在一起的情况下，就需要对外围的连接情况进行分析。如果外围连接在上电情况时表现为强上拉或强下拉（最极端情况为接高电平或GND），那么为了保证AVR的SPI功能的正常工作，应该串入3个阻值在2kΩ左右的隔离电阻，如图3-2中所示。

对于不同的AVR芯片，使用SPI方式进行下载编程的硬件连接口，其操作命令和时序基本方式相同。与使用其他类型的单片机（如8051）一样，可以采用专用的写入设备对其进行编程下载，但AVR提供了更方便的在线（ISP）串行下载的方法，用户只要制作一个简单的带隔离电路的下载线，就可直接使用PC的打印机口实现AVR的Flash、EEPROM以及熔丝配置位的编程操作。