用USBasp下载程序

Arduino板子上集成了USB虚拟串口，由此在PC和AVR之间建立起了串口通讯的渠道。Arduino出厂默认在Flash内置了一个bootloader程序，在Arduino启动的头几秒内，bootloader会检查从串口来的数据，如果这些数据能解析成特定协议的消息格式，bootloader进入ISP模式，从串口接收数据对Flash编程。这里所说的“特定协议”，是Arduino在Atmel 的STK v2协议的基础上略微修改而来的，Arduino bootloader实现了这一被修改的STK v2协议，以实现ISP。这就是Arduino下载程序的大概机制。虚拟串口和bootloader，是Arduino的便利性之一。

Arduino板子上预留了6 Pin的ICSP接口，以支持用“硬件编程器”下载程序，如下图。USBasp就是一种硬件编程器，并且是被Arduino软件直接支持的。

USBasp上的10 Pin接口定义如下：

显然，USBasp与Arduino接口数量和次序都不一致。可以自制转接线，也可购买到现成的。另外需注意，ICSP接口已向Arduino供电，不需要再从USB供电，使用USBasp时，不要连接Arduino虚拟串口。首次将USBasp插到PC，Windows自动安装USBasp驱动，如下图：

 要在Arduino软件中使用USBasp下载程序，需要通过菜单Tools->Programmer选择USBasp，如下图：

USBasp是德国一家公司开发的，默认Arduino支持的是“官方”的USBasp，而买到的很可能是“非官方”的模块。要使用非官当USBasp，需要修改一下AVRDude配置文件。打开hardware\tools\avr\etc\avrdude.conf，找到USBasp配置区域，将如下所示的2行注释掉，这样就能使用“任何”版本的USBasp了：

programmer
  id    = "usbasp";
  desc  = "USBasp, http://www.fischl.de/usbasp/";
  type  = "usbasp";
  connection_type = usb;
  usbvid     = 0x16C0; # VOTI
  usbpid     = 0x05DC; # Obdev's free shared PID
  #usbvendor  = "www.fischl.de";
  #usbproduct = "USBasp";　　

在Arduino软件中选择菜单Sketch->Upload Using Programmer，会调用AVRDude使用 usbasp 协议下载程序，命令行如下：

avrdude -CC:\Arduino\arduino-1.8.5\hardware\tools\avr/etc/avrdude.conf -v -patmega328p -cusbasp -Pusb -Uflash:w:C:\Users\user1\AppData\Local\Temp\arduino_build_578298/Blink.ino.hex:i 　　

小结一下，使用USBasp下载程序的选项主要是：

• 协议：usbasp（-c usbasp）
• 端口：usb（-P usb）
• 另外注意，与arduino协议相比，使用USBasp时不指定 -D 选项

简单地提一下，我曾经遇到过USBasp下载失败的情况。在Arduino官方论坛中找到了解决方案，这是Windows默认安装的USBAsp驱动程序引起的。需要卸载libusb-win32驱动，下载一个叫做zadig的工具，使用此工具为USBasp安装 libusbK 驱动。

如果使用Eclipse AVR Plugin，可以创建一个如下的编程器配置。另外在下载程序时，留意取消掉-D选项：

使用USBasp下载过程序后，MCU中的bootloader会被覆盖，无法再通过USB虚拟串口下载程序。如果需要恢复，在Arduino软件中选择菜单 Tools->Burn Bootloader，Arduino即会重新下载bootloader到MCU中：