以ATMEL公司的AT89S51/AT89S52单片机为例，介绍ISP技术的原理以及ISP在线编程器的实现方法。
AT89S51/AT89S52 微控制器共有 4 个 ISP 引脚：RST、MOSI、MISO 和 SCK。
各引脚功能如下： RST 为在线编程输入控制端，仅在 ISP 下载过程中保持高电平。 系统正常工作时，该引脚为系统复位端，保持低电平。 MOSI 是主机输出/从机输入的数据端子。 系统正常工作时，该引脚为通用I/OP1.5端口线。 MISO 是主机输入/从机输出的数据端子。 系统正常工作时，该引脚为通用1/0P1.6口线。 SCK是串行编程的时钟端，可以实现主从时序的同步。 时钟频率不得超过系统时钟的1/16。
系统正常工作时，该引脚为通用I/OPl.7端口线。 AT89S51/AT89S52单片机的ISP引脚功能如下图所示。
ISP下载基于串行传输，符合SPI协议。 SPI协议中，数据的发送和接收是同步的，即在同步时钟的作用下，一边发送数据一边接收数据。
ISP时序如下图所示。 每个字节数据都是低位在前，高位在后，在串行时钟的作用下逐位传输。 传输过程中，时钟输入端为高电平时数据有效，时钟输入端为低电平时数据更新。 编写ISP下载程序时一定要注意这一点。
ISP下载功能的指令集如下表所示。
使用上述说明时，请注意以下事项：
1、要进行ISP编程，首先要保证RST引脚为高电平，并且这个高电平持续到整个编程过程完成。
2、ISP编程操作是通过不同的指令来实现的。 编程使能命令用作其他命令的引导命令。 必须先执行编程使能命令，然后再执行其他命令。 例如，要擦除芯片，先执行编程使能命令，然后再执行芯片擦除命令，这样就可以完成操作擦除。
3. 每个命令都有自己的格式。 使用不同的命令时，必须严格遵循命令的格式。 例如，在芯片擦除命令中，虽然有2个多字节可以是任意数据，但仍然需要发送它们。
4. ISP数据传输符合SPI协议。 虽然数据的发送和接收是同时进行的，但是接收数据的选择是由用户决定的。
5、ISP编程时，尤其是写入Flash的过程中，最好不要被意外情况中断，如断电或RST引脚电压过低，这样很容易对内部Flash造成永久性损坏。芯片。
AT89S51/AT89S52单片机的在线编程（ISP）电路设计如下：计算机并行接口共有25条端口线，其中数据端口DO-D7（端口地址为378H，用于数据输出）； 状态端口 Busy 和 nAck。 PE、Select、nError（端口地址为379H，用于数据输入）； 控制端口nSelin、nlnit、AnrtoFeed、nStrobe（端口地址为37AH，用于输出控制）。 选择4条端口线来模拟ISP所需的引脚。 它非常灵活。 只需要考虑数据的输入输出方向以及操作的便捷性即可。 但需要注意的是，同一端口的数据方向必须一致。 例如，数据端口同时为8位。 运算只能作为输入或输出，但不能将一端作为输入，另一端作为输出。 下面的电路图可以实现ISP（在系统编程）功能。
在计算机并行接口部分，本电路用⑥脚模拟SCK，用⑦脚模拟MOSI，用⑨脚模拟RST，用⑩脚模拟MISO。 用引脚④控制驱动隔离电路SN74AS244的使能端。 注意不同的端口操作地址是不同的，这就涉及到程序的编写。 下图中，UIB引脚A2、A3、A4并联是为了增加驱动能力，上拉电阻是为了保证空闲时的电平状态。 该电路实际生产的产品如右图所示。
不同的在线编程电路对应不同的硬件电路，程序实现也存在差异。 本文的硬件电路设计完全基于共享软件Easy51Pro。 因此，您可以在线下载此共享软件，实现在线编程。 下载后无需安装即可直接运行程序，实现ISP（在线编程）功能。
