ISP（In-System Programming，系统内编程）指的是在芯片（通常是单片机 MCU）已安装在系统中时，通过接口直接对其固件进行编程或更新的能力，而无需将芯片从电路板上取下。在电子开发中，一个常见的问题是：ISP 是否可以用于读取芯片中已存储的程序。要理解这一点，需要了解 ISP 的原理、限制以及现代芯片中实施的安全机制。

ISP 基本原理

ISP 利用芯片内置的编程接口（如 UART、SPI、I²C 或 USB）与外部主机通信，通常是 PC 或编程器设备。通过该接口，主机可以：

擦除现有存储：清空 Flash 以准备写入新固件。

写入新程序：将编译好的固件（HEX 或 BIN 文件）上传到 Flash 存储器。

验证写入数据：确认写入的数据与预期程序一致。

许多 MCU 厂商提供 ISP 功能，主要用于开发阶段、量产或现场维护时的固件更新。

通过 ISP 读取程序

是否可以读取程序取决于芯片及其安全功能：

基础芯片（无读保护）

一些低端或老旧 MCU 允许通过 ISP 完全读取 Flash 内存。

开发者可以使用标准 ISP 工具获取程序，便于备份或迁移功能。

具有安全功能的现代芯片

大多数现代 MCU 实施了读保护机制，以防止未授权访问。

这些保护机制用于防止克隆、逆向工程或篡改。

启用读保护后，通过 ISP 尝试读取 Flash 要么失败，要么返回无效数据。

在某些情况下，解除保护需要擦除整个 Flash，这会删除原有程序。

固件加密存储

高安全性芯片可能将固件以加密形式存储。

即使通过 ISP 读取了 Flash，获取的数据也是加密的，没有解密密钥无法直接使用。

实际注意事项

厂商规格：务必参考芯片数据手册，了解其可读能力和安全等级。有些芯片提供多级保护，包括部分读取权限或基于密钥的读取授权。

开发与量产：开发阶段，开发者通常关闭读保护以方便测试；在产品发布前，通常会启用安全保护。

法律与安全：试图读取商业设备的受保护固件可能侵犯知识产权或许可协议。ISP 应仅用于您拥有或被授权访问的设备。

通过 ISP 读取的应用场景

固件备份：在测试新版本前，从开发板备份固件。

迁移或恢复：更换 MCU 时，读取现有固件可帮助迁移功能。

调试与验证：读取内存有助于验证编程是否完成或诊断固件损坏。

总结

ISP 允许开发者在无需拆卸芯片的情况下，直接对其固件进行写入、擦除和验证。能否读取芯片程序取决于芯片的设计和安全机制：

未受保护或开发用芯片可能允许通过 ISP 完全读取。

现代量产芯片通常实施读保护或加密，防止未授权访问。

尝试绕过安全机制可能需要擦除内存，或在没有厂商密钥的情况下无法实现。

实际上，ISP 读取主要用于合法的开发、备份和维护，是嵌入式系统开发者的重要工具。但由于安全机制的实施，通过 ISP 获取现有程序的能力正在逐渐受限，以保护知识产权和设备完整性。