用51hei-5板子學(xué)習(xí)單片機內(nèi)部EEPROM的應(yīng)用

知識點：ISP與IAP介紹

   ISP：In System Programable 是指在系統(tǒng)編程，通俗的講，就是片子已經(jīng)焊板子上，不用取下，就可以簡單而方便地對其進行編程。比如我們通過電腦給STC單片機下載程序，或給AT89S51單片機下載程序，這就是利用了ISP技術(shù)。

IAP：In Application Programable 是指在應(yīng)用編程，就是片子提供一系列的機制(硬件/軟件上的)當片子在運行程序的時候可以提供一種改變flash數(shù)據(jù)的方法。通俗點講，也就是說程序自己可以往程序存儲器里寫數(shù)據(jù)或修改程序。這種方式的典型應(yīng)用就是用一小段代碼來實現(xiàn)程序的下載，實際上單片機的ISP功能就是通過IAP技術(shù)來實現(xiàn)的，即片子在出廠前就已經(jīng)有一段小的boot程序在里面，片子上電后，開始運行這段程序，當檢測到上位機有下載要求時，便和上位機通信，然后下載數(shù)據(jù)到存儲區(qū)。大家要注意千萬不要嘗試去擦除這段ISP引導(dǎo)程序，否則恐怕以后再也下載不了程序了。

STC單片機內(nèi)部有幾個專門的特殊功能寄存器負責(zé)管理ISP/IAP功能的，見表1。

表1 ISP/IAP相關(guān)寄存器列表

ISP_DATA：ISP/IAP操作時的數(shù)據(jù)寄存器。

ISP/IAP從Flash讀出的數(shù)據(jù)放在此處，向Flash寫入的數(shù)據(jù)也需放在此處。

ISP_ADDRH：ISP/IAP操作時的地址寄存器高八位。

ISP_ADDRL：ISP/IAP操作時的地址寄存器低八位。

ISP_CMD：ISP/IAP操作時的命令模式寄存器，須命令觸發(fā)寄存器觸發(fā)方可生效。命令模式如表2所示。

表2 ISP_CMD寄存器模式設(shè)置

程序在系統(tǒng)ISP程序區(qū)時可以對用戶應(yīng)用程序區(qū)/數(shù)據(jù)Flash區(qū)(EEPROM)進行字節(jié)讀/字節(jié)編程/扇區(qū)擦除；程序在用戶應(yīng)用程序區(qū)時，僅可以對數(shù)據(jù)Flash區(qū)(EEPROM)進行字節(jié)讀/字節(jié)編程/扇區(qū)擦除。STC89C51RC/RD+系列單片機出廠時已經(jīng)固化有ISP引導(dǎo)碼，并設(shè)置為上電復(fù)位進入ISP程序區(qū)，并且出廠時就已完全加密。

ISP_TRIG：ISP/IAP操作時的命令觸發(fā)寄存器。

在ISPEN(ISP_CONTR.7) =1時，對ISP_TRIG 先寫入46h，再寫入B9h，ISP/IAP命令才會生效。

STC89C52RC，STC89LE52RC單片機內(nèi)部可用Data Flash(EEPROM)的地址如表3所示，其它型號單片機請查閱相關(guān)資料。

表3 STC89C52RC、STC89LE52RC單片機內(nèi)部EEPROM地址表

每個扇區(qū)為512字節(jié)，建議大家在寫程序時，將同一次修改的數(shù)據(jù)放在同一個扇區(qū)，方便修改，因為在執(zhí)行擦除命令時，一次最少要擦除一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)，每次在更新數(shù)據(jù)前都必須要擦除原數(shù)據(jù)方可重新寫入新數(shù)據(jù)，不能直接在原來數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上更新內(nèi)容。

下面通過一個例子來講解STC系列單片機EEPROM的具體用法。
【例】：在實驗板上實現(xiàn)如下描述，操作STC單片機自帶的EEPROM，存儲一組按秒遞增的二位數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)實時顯示在數(shù)碼管上，數(shù)據(jù)每變化一次就往EEPROM中寫入一次，當關(guān)閉實驗板電源，再次開啟電源時，從EEPROM中讀取先前存儲的數(shù)據(jù)，接著遞增顯示。

新建文件part3.4.4.c，程序代碼如下：
#include <intrins.h>
#include <reg52.h>      //52系列單片機頭文件
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define RdCommand 0x01 //定義ISP的操作命令
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03 
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定義CPU的等待時間
sfr ISP_DATA=0xe2;  //寄存器申明
sfr ISP_ADDRH=0xe3;
sfr ISP_ADDRL=0xe4;
sfr ISP_CMD=0xe5;
sfr ISP_TRIG=0xe6;
sfr ISP_CONTR=0xe7;
sbit dula=P2^6;  //申明U1鎖存器的鎖存端
sbit wela=P2^7;  //申明U2鎖存器的鎖存端
uchar code table[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
uchar num;
void delayms(uint xms)    
{
 uint i,j;
 for(i=xms;i>0;i--)        //i=xms即延時約xms毫秒
  for(j=110;j>0;j--);
}
void display(uchar shi,uchar ge)  //顯示子函數(shù)
{
    dula=1;
 P0=table[shi];    //送十位段選數(shù)據(jù)
 dula=0;
 P0=0xff;  //送位選數(shù)據(jù)前關(guān)閉所有顯示，防止打開位選鎖存時
 wela=1;  //原來段選數(shù)據(jù)通過位選鎖存器造成混亂
 P0=0xfe;  //送位選數(shù)據(jù)
 wela=0;
 delayms(5); //延時
 dula=1;
 P0=table[ge];  //送個位段選數(shù)據(jù)
 dula=0;
 P0=0xff;
 wela=1;
 P0=0xfd;
 wela=0;
 delayms(5);
}
/* ================ 打開 ISP,IAP 功能 ================= */
void ISP_IAP_enable(void)
{
 EA = 0;       /* 關(guān)中斷   */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18;       /* 0001,1000 */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 寫入硬件延時 */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80;       /* ISPEN=1  */
}
/* =============== 關(guān)閉 ISP,IAP 功能 ================== */
void ISP_IAP_disable(void)
{
 ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
 ISP_TRIG = 0x00;
 EA   =   1;   /* 開中斷 */
}
/* ================ 公用的觸發(fā)代碼 ==================== */
void ISPgoon(void)
{
 ISP_IAP_enable();   /* 打開 ISP,IAP 功能 */
 ISP_TRIG = 0x46;  /* 觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)1 */
 ISP_TRIG = 0xb9;  /* 觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)2 */
 _nop_();
}
/* ==================== 字節(jié)讀 ======================== */
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
 ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址賦值 */
 ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
 ISP_CMD   = ISP_CMD & 0xf8;   /* 清除低3位  */
 ISP_CMD   = ISP_CMD | RdCommand; /* 寫入讀命令 */
 ISPgoon();       /* 觸發(fā)執(zhí)行  */
 ISP_IAP_disable();    /* 關(guān)閉ISP,IAP功能 */
 return (ISP_DATA);    /* 返回讀到的數(shù)據(jù) */
}
/* ================== 扇區(qū)擦除 ======================== */
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
 unsigned int iSectorAddr;
 iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇區(qū)地址 */
 ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr >> 8);
 ISP_ADDRL = 0x00;
 ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;   /* 清空低3位  */
 ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand; /* 擦除命令3  */
 ISPgoon();       /* 觸發(fā)執(zhí)行  */
 ISP_IAP_disable();    /* 關(guān)閉ISP,IAP功能 */
}
/* ==================== 字節(jié)寫 ======================== */
void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
{
 ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);  /* 取地址  */
 ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
 ISP_CMD  = ISP_CMD & 0xf8;    /* 清低3位 */
 ISP_CMD  = ISP_CMD | PrgCommand;  /* 寫命令2 */
 ISP_DATA = original_data;   /* 寫入數(shù)據(jù)準備 */
 ISPgoon();       /* 觸發(fā)執(zhí)行  */
 ISP_IAP_disable();     /* 關(guān)閉IAP功能 */
}
void main()
{
 uchar a,b,num1;
 TMOD=0x01; //設(shè)置定時器0為工作方式1(0000 0001)
 TH0=(65536-50000)/256;    
 TL0=(65536-50000)%256;
 EA=1;
 ET0=1;
 TR0=1;
 num1=byte_read(0x2000);//程序開始時讀取EEPROM中數(shù)據(jù)
 if(num1>=60) //防止首次上電時讀取出錯
  num1=0;
 while(1)
 {
  if(num>=20)
  {
   num=0;
   num1++;
   SectorErase(0x2000);//擦除扇區(qū)
   byte_write(0x2000,num1);//重新寫入數(shù)據(jù)
   if(num1==60)
   {
    num1=0;
   }
   a=num1/10;
   b=num1%10;
  }
  display(a,b);
 }
}
void timer0() interrupt 1
{
 TH0=(65536-50000)/256;
 TL0=(65536-50000)%256;
 num++; 
}
 分析：程序中關(guān)健部分已經(jīng)用注釋加以說明，請讀者編譯程序下載后觀察實際演示效果。