此仿真器与计算机通信既可以通过232串口，也可通过USB口。
硬件电路设计
仿真器的硬件由USB／RS232接口电路、主控电路以及仿真接口电路共三部分组成，下面将会简单地介绍这几部分的电路。
仿真器与计算机间的接口电路如下图所示．分为USB和RS232两种，其中232接口为了降低成本，由分立元件组成。USB接口芯片采用CP2102芯片，CP2102是美国SILICorl公司生产的高集成度USB转UART专用芯片。CP2102集成度高，内置USB2．0全速功能控制器、USB收发器、晶体振荡器、EEPROM及异步串行数据总线(LJART)，支持调制解调器全功能信号，无需任何外部的LJSB器件。与其他LJSB—LJART转接电路的工作原理类似，CP2102通过驱动程序将PC的USB口虚拟成COM口以达到扩展的目的。虚拟COM口(VCP)的器件驱动程序允许一个基于CP2102的器件以PC应用软件的形式作为一个增加的COM口独立于任何现有的硬件。COM口使用运行在PC上的应用软件以访问一个标准硬件COM口的方式访问基于CP2102的器件，PC与CP2102间的数据传输是通过USB完成的，因此，无需修改现有的软件和硬件就可以通过USB向基于CP2102的器件传输数据。此外，通过厂商及销售商免费提供的、适用于Windows(含WindowsCE)、Linux、MacOS-×等多个操作系统的驱动程序，可省去CP2102系列器件二次开发的投入。这样，在一般情况下，焊接完毕并安装好驱动程序即可使用。用CP2102进行串口扩展所需的外部器件非常少，仅需3只去耦电容器即可，它用最简单的外部电路、最少的外部器件和最小的电路板面积实现USB2．0到UART的转换。
在下图中，为了自动识别仿真器是通过RS232口还是通过USB口与计算机通信，在系统中增加了隔离电路，通过D5～D8四个二极管来控制。
仿真器的核心部分如下图所示，控制芯片采用ATMEL公司的Megal6单片机，工作电压为2.7～5．5V，本方案晶振采用普通的8MHz，J5作为仿真器的模式选择，PC6引脚悬空时，是作为JTAG仿真器使用，当接地时作为STK500(也就是ISP下载器)使用。
JTAG(JointTestActionGroup：联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议(IEEE1149．1兼容)，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。JTAG最初是用来对芯片进行测试的，JTAG的基本原理是在器件内部定义一个TAP(TestACCessPort：测试访问口)通过专用的JTAG测试工具对进行内部节点进行测试。JTAG测试允许多个器件通过JTAG接口串联在一起，形成一个JTAG链，能实现对各个器件分别测试。现在，JTAG接口还常用于实现ISP(1n—SystemProgrammable；在线编程)，对FLASH等器件进行编程。由于JTAG接口的引脚排列在不同的电路上会有所不同，如果接口不匹配，只需将仿真器与目标板相应的接口用导线相连接就可以
软件程序固化
接下来就要将bootloader程序下载到仿真器中，由于本设计的仿真器主控元件采用AT—megal6L，所以首先要对ATmegal6L下载程序。目前网上关于AVR单片机下载器的制作方法非常多，大致可分为并口、串口和USB接口三种方式，其中电路最简单的就是通过计算机并口。常用http：//WWW。ouravrcom/es_isp_cable_DIY．html上的简化电路图，该图在SLISPl6和PorlyProg2000下测试过，下载顺利。为了降低成本，可以将ISP下载器的GND、MOSI、RESET、MOSI、SCK的五个接口分别与目标板J6的4、9、5、1、7引脚连接，最后给目标板提供5V直流电源。
下载软件我们采用SLISP1.6，由于其是由广州双龙开发的，采用中文界面，方便操作。目标板写入程序可参考http：//WWW、avrportal、com/?page=JTAG网站，由于本文晶振选择8MHz，所以选择相应的bootIoader程序，在网页中将此文件数据复制，然后打开记事本，将程序粘贴并保存为hex文件格式。
接下来打开SLISP软件，通信接口选择LPTl，速度选择FAST，目标芯片选择ATmeqal6(L)，然后打开FLASH选择刚才生成的hex文件。
弹出空闲存储器填充对话框，填充方式任选，最后点击确定按钮。
然后要对芯片的熔丝位进行配置，选择文本框“编程选项”中的“配置熔丝”，弹出“配置熔丝设置”的对话框。在对AVR单片机熔丝编程时，检查框打钩表示0，而不打勾表示1。本设计晶振选择为外部8MHz，所以CKSELO～CKSEL3酉己置为1111；分配boot区为最大的存储空间，设置BOOTSZO～1为00以分配。1024字节，将BOOTRST置为0。将(3CDEN置为0，最终熔丝位设置如gh 图所示，单击确定按钮完成配置。接下来单击主窗口的编程，对ATrr)egal6L芯片写入程序。
如果写入成功，下一步就是通过AVRStudio开发软件来对ATmegal6上的JTAGICE固件升级。
AVRStudio可在Atmel网站上免费下载，笔者建议选择4.13版本。首先将仿真器设为JTAG模式，连接计算机与仿真器的串口，打开AVRStudio软件，单击工具栏下的"AVRProg”选项，如果连接成功则出现下图所示的对话模式，否则请检查硬件电路。
点击固件升级对话框中的Browse按钮，选择AVRJTAGICE升级固件LJpgrade．ebr1文件，它保存在AVRStudio的VWRTOOIs＼jTAGIC\安装目录下。选择Program按钮对固件进行升级，这是仿真器上的D3将会不断地闪烁，这将等待约一分钟左右。等到升级完成后，D3将停止闪烁，单击确定完成，然后重启仿真器。
等到D3停止闪烁里的"Displaythe‘connecl’Dialog"图标，如下图所示，Platform选择JTAGICE，Port选择COMl，点击Collrlect按钮与仿真器进行连接，如果连接成功，将会弹JTAGICE的对话框，我们就可以选择目标板的芯片型号，配置不同设置，实现对具有AVR系列具有JTAG接口的芯片进行仿真。同样，只要给电脑装上CP2。102芯片的驱动程序，CP2102就可以将LJSB口虚拟为串口，这样就可以通过电脑的LJSB口与仿真器连接。
结束语
本文设计一种结构简单、价格低廉的AVR单片机仿真器，可以对ATmegal6、ATmega162、AT—megal69、ATmega32、ATrrlega64、ATmegal28、ATmega323、AT90CAN128等芯片进行仿真。同时，该仿真器具有RS232和LISB两种接口模式，特别是LISB接口可使仿真器在笔记本上使用，解决笔记本电脑没有串口的问题。
