【文章內(nèi)容簡介】 662／664／668單片機(jī)內(nèi)帶6KB／32KB／64KB／64KB Flash存儲器，該存儲器既可并行編程，也可以串行在系統(tǒng)編程(ISP)。 在實(shí)際的成型產(chǎn)品中，可通過ISP升級用戶程序。 在Boot ROM程序中，可通過一個(gè)默認(rèn)的串行下載器(UART)對Flash存儲器作ISP編程，而在Flash代碼區(qū)中并不需要有調(diào)用下載器的代碼，用戶程序可通過調(diào)用在BootROM中的標(biāo)準(zhǔn)子程對Flash存儲器擦寫和再編程即(IAP)。 該器件在6個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令，是傳統(tǒng)的80C51的兩倍。一個(gè)0TP結(jié)構(gòu)位讓用戶選擇傳統(tǒng)的12個(gè)時(shí)鐘周期。其指令集和80C51相同。它有四個(gè)8位I／0口，三個(gè)16位定時(shí)器／事件計(jì)數(shù)器，多中斷源，四個(gè)優(yōu)選級，可嵌套中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)增強(qiáng)型UART和片內(nèi)振蕩器以及時(shí)序電路。 P89C660／662／664／668新增特性使其成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為某些應(yīng)用提供 FWM，高速的I／0和加／減計(jì)數(shù)，如汽車控制。 2．特點(diǎn) (1)使用80C51中央處理單元，具有片內(nèi)可ISP和IAP編程的Flash存儲器，BootROM包括底層的Flash編程子程序用于經(jīng)過UART下載，可IAP編程，可用兼容87C51硬件接口的并行編程器編程。 (2)每個(gè)機(jī)器周期6個(gè)時(shí)鐘周期操作標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)機(jī)器周期12個(gè)時(shí)鐘周期操作可選,在每個(gè)機(jī)器周期6個(gè)時(shí)鐘周期下速度高達(dá)20MHz相當(dāng)于40MHz性能在每個(gè)機(jī)器周期12個(gè)時(shí)鐘周期下速度高達(dá)33MHz。 (3)完全靜態(tài)操作，RAM可外部擴(kuò)展到64K字節(jié)，4個(gè)中斷優(yōu)先級，8個(gè)中斷源，4個(gè)8位I／O口。 (4)全雙工增強(qiáng)型UAIH包括楨錯(cuò)誤檢測和自動(dòng)地址識別。 (5)功耗模式控制，包括時(shí)鐘可被中止和繼續(xù)，空閑模式，掉電模式。 (6)可編程的時(shí)鐘輸出，兩個(gè)DPTR寄存器，端口異步復(fù)位1，低EMI禁止AIE，PC串行接口。 (7)可編程的計(jì)數(shù)器陣列PCA，包括PWM和捕捉／比較兩部分，非常適合IPMI應(yīng)用。 綜合以上可知，選擇增強(qiáng)型8051(P89C668)單片機(jī)較適合?，F(xiàn)對P89C668單片機(jī)的重點(diǎn)功能描述如下。 3．P89C668重點(diǎn)功能描述 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器O和1： 2個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器：定時(shí)器0和定時(shí)器1。兩者可配置成定時(shí)器或事件計(jì)數(shù)器。用作‘定時(shí)器’功能時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)機(jī)器周期，寄存器加l。因此，可以將一個(gè)機(jī)器周期看作計(jì)數(shù)周期。由于一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)振蕩周期組成，所以，定時(shí)器的計(jì)數(shù)率為1／6振蕩頻率。 用作‘計(jì)數(shù)器’功能時(shí)，每當(dāng)外部計(jì)數(shù)管腳，T0或T1，發(fā)生一次1到O的跳變，寄存器加1。此功能中，外部輸入腳每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次。 當(dāng)在一個(gè)周期內(nèi)采樣為高而下一個(gè)周期內(nèi)采樣為低時(shí)，計(jì)數(shù)值增加1。新的計(jì)數(shù)值在檢測到跳變的周期的下一周期出現(xiàn)在寄存器中。由于識別1到0的跳變，要占用2個(gè)機(jī)器周期(12個(gè)振蕩周期)，因此最大計(jì)數(shù)速率為1／12振蕩頻率。外部輸入信號的占空比不受限制，但為了保證給定電平能在改變之前被檢測到，外部輸入信號的狀態(tài)至少要保持一個(gè)完整的機(jī)器周期。除了‘定時(shí)器’或‘計(jì)數(shù)器’的選擇外，定時(shí)器0和定時(shí)器1還有4種工作模式可供選擇。 ‘定時(shí)器’和‘計(jì)數(shù)器’功能通過特殊功能寄存器TMOD的C/T位米選擇。兩個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都有4種工作模式，由TMOD的兩位(M1，M0)進(jìn)行選擇。 三、ISP功能介紹 系統(tǒng)內(nèi)編程(ISP——In System Programming)功能是P89C668增強(qiáng)型8051單片機(jī)的特色之一。ISP是指電路板上的具有該功能的單片機(jī)（例如：P89C668）可以編程寫入最終用戶程序代碼，而不需要從電路板上取下該器件。同時(shí)，已經(jīng)編程的單片機(jī)也可以用：ISP方式進(jìn)行擦除并可以實(shí)現(xiàn)再次編程。 在ISP模式下得電時(shí)，可以進(jìn)行ISP操作，在ISP模式下單片機(jī)通過串行端口與外部主機(jī)如PC機(jī)或終端通信。單片機(jī)從主機(jī)接收命令和數(shù)據(jù)用于擦除和再編程代碼存儲區(qū)等等。當(dāng)ISP操作結(jié)束時(shí)，應(yīng)重新配置單片機(jī)這樣才能正常進(jìn)行下一次操作。 ISP的工作，是通過兩個(gè)特殊的寄存器：Boot Vector引導(dǎo)向量和Status Byte狀態(tài)字節(jié)的配置來實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)復(fù)位失敗時(shí)．MCLJ檢測Status Byte的內(nèi)容。如果Status Byte為0時(shí)，系統(tǒng)上電復(fù)位后執(zhí)行從地址0000h處開始，用戶應(yīng)用程序當(dāng)Status Byte的內(nèi)容大于0時(shí)，Boot Vector的值作為執(zhí)行程序的地址高位字節(jié)，低位字節(jié)為00H。工廠的缺省設(shè)置是Boot Vector等于0FCH，也就是說，Boot Vector內(nèi)容工廠掩模ROM的ISP Boot ROM的地址為0FC00H，用戶可以修改Boot ROM的Boot Vector內(nèi)容。注意：當(dāng)擦除Status Byte或Boot Vector，兩個(gè)同時(shí)也被擦除。在擦除和修改Status Byte后必須對Boot Vector再編程。 在復(fù)位失敗時(shí)，boot loader在下列情況下也會(huì)被執(zhí)行： 保持PSEN為低電平 EA管腳電壓大于VIH 上電復(fù)位時(shí)ALE為高電或懸浮，非零的情況相同，這樣可以使系統(tǒng)正常執(zhí)行最終用戶程序，也可手工迫使系統(tǒng)進(jìn)入ISP操作。ISP的特性是可以使閃速EPROM通過串行端口進(jìn)行編程。 ISP允許使用較寬范圍的波特率，而與振蕩頻率無關(guān)，因此可以通過檢測接收一個(gè)字符的時(shí)問來實(shí)現(xiàn)。ISP操作時(shí)，需要傳送一個(gè)初始字符(大寫字母U)到P89C668，以確定波特率。ISP固件能在接收到字符后自動(dòng)回應(yīng)。 表示數(shù)據(jù)記錄，“0l”表示文件結(jié)束標(biāo)志。在ISP應(yīng)用中，還用到其它的記錄類型表明命令或數(shù)據(jù)。 當(dāng)P89C668接收到一個(gè)記錄，記錄中的信息則在內(nèi)部貯存起來，并且完成校驗(yàn)和的計(jì)算。接收到整個(gè)記錄之后，才執(zhí)行表示記錄類型的操作。 對于數(shù)據(jù)類型的記錄(記錄類型為00)則要進(jìn)行一個(gè)額外檢測。當(dāng)記錄中的校驗(yàn)和與計(jì)算中的校驗(yàn)和相符，而且記錄中所有字節(jié)都被成功編程的情況下，單片機(jī)才發(fā)送字符。 開發(fā)工具 n2一、μVision2簡介 Keil C51μVision2集成開發(fā)環(huán)境是Keil Software’Inc／Keil Elektronik GmbH開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺，內(nèi)嵌多種符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程。尤其是C編譯工具在生產(chǎn)代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型項(xiàng)目時(shí)非常理想。μVision2支持所有的Keil 80C51的主要工具軟件，包括C51編譯器、宏匯編器／定位器和目標(biāo)文件至Hex格式轉(zhuǎn)換器，μ Vision2可以自動(dòng)完成編譯、匯編、鏈接程序等操作。 二、μvision2的功能 for Windows：是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中： ：從C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊： ：從80C51匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊： ／定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對目標(biāo)模塊： ：μvision2軟件調(diào)試器能十分理想地進(jìn)行快速、可靠的程序調(diào)試。調(diào)試器包括一個(gè)高速模擬器，可以使用它模擬整個(gè)80C51系統(tǒng)，包括片上外圍器件和外部硬件。當(dāng)從器件數(shù)據(jù)庫選擇器件時(shí)，這個(gè)器件的屬性會(huì)被自動(dòng)配置： ：μvision2硬件調(diào)試器提供了幾種在實(shí)際目標(biāo)硬件上測試程序的方法。安裝MON51目標(biāo)鑒控器到目標(biāo)系統(tǒng)，并通過Monit0r51接口下載程序，使用高級GDI接口，將μvisjon2調(diào)試器同類似于DP51PR0單片機(jī)綜合仿真實(shí)驗(yàn)儀或者TKS系列仿真器的硬件系統(tǒng)相連接，通過μvision2的人機(jī)交互環(huán)境指揮連接的硬件完成仿真操作： ：從目標(biāo)模塊生成鏈接器可以使用的文件： ：從絕對目標(biāo)模塊生成Intel Hex文件： ：簡化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。 Protel DXP2004我們在做設(shè)計(jì)的過程中，需要繪制大量的圖紙，以電路設(shè)計(jì)為例；完成一個(gè)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，就必須先把自己的思想用特有的語言 圖形表達(dá)出來，就需要繪制出電原理圖、印刷板圖、元件排列圖、阻焊劑圖、工藝說明、明細(xì)表、元件表等圖紙資料。而手工繪制這些圖紙需要花費(fèi)大量的時(shí)間，并且要修改這些圖紙也十分的繁瑣，還很容易出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤，工作效率極其的低?，F(xiàn)在，我們可以將以上圖紙用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行設(shè)計(jì)管理，工作效率和質(zhì)量有了大幅度的提高。下面來分別談?wù)揚(yáng)rotel DXP 2004的優(yōu)點(diǎn)和功能和一般使用方法。 Protel DXP 2004的優(yōu)點(diǎn)和功能： ，尤其式印刷版圖。 ，可以自動(dòng)生產(chǎn)元件排列圖，焊接劑圖。 ，它會(huì)在檢查報(bào)告中注明那些元件之間連接有錯(cuò)誤，線條之間的問距是否小于你所要求的距離。然后你就可以根據(jù)檢查報(bào)告來修改印刷板圖，使用這項(xiàng)功能比人工校對可提高效率一百多倍。 。如：工藝說明、明細(xì)表、元件表等。我們雖然也可以用WPS等工具將其打印出來，但不能滿足規(guī)范化的文檔要求。因?yàn)樵谂灧痘奈臋n當(dāng)中，有擬制、審核、工藝、描圖、校對等小欄目。它們的位置、字體、大小各有異同。而且還有許許多多的表格線，線條有粗有細(xì)。用WPS等軟件要想一模一樣地打印出來是小可能的。兇為它們的表格線是用漢字制表線，一條表線需要占據(jù)一個(gè)漢字的高度和寬度，而且不允許插入圖形和連接數(shù)據(jù)庫，排版功能也十分有限。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件總體上分為三大塊：通信接口和ISP功能電路設(shè)計(jì)；鍵盤與顯示電路設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)；其中驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的核心，而其他的兩個(gè)部分是為驅(qū)動(dòng)電路部分服務(wù)的。它們的結(jié)構(gòu)框圖如下所示：圖3．1硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 通信接口和ISP功能電路設(shè)計(jì) 由于單片機(jī)中的程序有可能需要改寫和控制單片機(jī)，為了方便改寫和控制，本設(shè)計(jì)選用通信接口和ISP功能電路來實(shí)現(xiàn)。 ISP模式下，不需要特定的振蕩頻率產(chǎn)生波特率或編程脈沖時(shí)序，用戶需要提供給P89C668產(chǎn)生恰當(dāng)時(shí)序的信息。 P89C668的在系統(tǒng)內(nèi)編程是通過標(biāo)準(zhǔn)RS232C串口來完成的，它是一種內(nèi)嵌的在線可編程，只需要增加少量的電路板面積和元件。因此只要微機(jī)配備了RS232C串口，就可以直接通過下載電纜來完成程序的下載，使用非常方便。因此具備ISP功能的單片機(jī)系統(tǒng)和普通單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在別的方面沒什么區(qū)別，只是在RS232C串口的設(shè)計(jì)上做一下小的變動(dòng)即可，ISP，用到了5個(gè)管腳：TXD，RXD，Vss，Vcc和Vpp，對于P89C668來說，Vpp=5V。 一、電路原理和器件選擇 在這里列出圖中的主要器件名稱及其在電路中的主要功能： P89C668：單片機(jī)，控制發(fā)光二極管的輸入，產(chǎn)生一定時(shí)間的延時(shí)。 MAX232：單片機(jī)串口的電平轉(zhuǎn)換芯片，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是達(dá)林頓的，專門用來驅(qū)動(dòng)繼電器的芯片，其內(nèi)含有反電動(dòng)勢的二極管。 MAX232是異步串行通訊中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線，它包括了按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C(jī)械方面的規(guī)定，適用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之問的接口，其中DTE主要包括計(jì)算機(jī)和各種端機(jī)，而DCE的典型代表是調(diào)制解調(diào)器(MO—DEM)。 MAX232標(biāo)準(zhǔn)對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定：對于數(shù)據(jù)，邏輯“0”的電平高于3V，邏輯“1”的電平低于+3V；對于