W78E516及其在系統(tǒng)編程的實(shí)現(xiàn)

摘要：近年來，在系統(tǒng)編程（ISP）技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，使得硬件設(shè)計(jì)逐步軟件化，硬件結(jié)構(gòu)的通用性日益增強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)、升級等環(huán)節(jié)都發(fā)生著深刻的變革。本文以WINBOND公司的W78E516為例介紹ISP器件的結(jié)構(gòu)及其在系統(tǒng)編程原理。

使用傳統(tǒng)方法對CPU重新編程存在諸多不便，在系統(tǒng)編程技術(shù)（以下簡稱ISP技術(shù)）的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)編程方法的突破。ISP(In System Programming)技術(shù)是指，在用戶設(shè)計(jì)的目標(biāo)系統(tǒng)中或印刷電路板上，為重新配置邏輯或?qū)崿F(xiàn)新的功能，而對器件進(jìn)行編程或反復(fù)編程的能力。ISP技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展開創(chuàng)了數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)新的一頁。ISP技術(shù)無需編程器和較高的編程電壓，打破了先編程后裝配的慣例，形成產(chǎn)品后還可以在系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)編程，使具有MTP-ROM可多次編程或反復(fù)編程的微控制器的優(yōu)越性得以更充分的發(fā)揮。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，依據(jù)系統(tǒng)環(huán)境和需要，經(jīng)調(diào)制解調(diào)裝置（MODEM）、串行口或?qū)Ｓ玫木幊探涌诰湍軌蛲ㄟ^軟件控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級和調(diào)試，提高產(chǎn)品的適應(yīng)性，延長產(chǎn)品生存周期，經(jīng)濟(jì)效益顯著。真正的可編程系統(tǒng)的時(shí)代即將到來。

一、W78E516的結(jié)構(gòu)

　　W78E516是一種8位微控制器，內(nèi)部含有在系統(tǒng)可編程的MTP-ROM，用于系統(tǒng)更新。W78E516與標(biāo)準(zhǔn)的8052完全兼容。

　　1. 特征

　　(1) 全靜態(tài)設(shè)計(jì)，最高工作頻率為40MHz。

　　(2) 64KB APROM存儲(chǔ)應(yīng)用程序和4KB LDROM存儲(chǔ)控制ISP操作的程序。2塊存儲(chǔ)器均為MTP-ROM。

　　(3) 512字節(jié)的片內(nèi)RAM（包括256字節(jié)AUX-RAM，可由軟件選擇）內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM有512字節(jié)。它分成2個(gè)存儲(chǔ)單元：256字節(jié)高速暫存和256字節(jié)輔存。這些地址有不同的確定方式：

　�、� RAM 0H~127H：同8052一樣直接或間接尋址，地址指針是被選中的寄存器單元中的R0和R1。

　�、� RAM 128H~255H：同8052一樣只能間接尋址，地址指針是被選中的寄存器單元中的R0和R1。

　�、� AUX-RAM 0H~255H：采用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方式間接尋址，用MOVX指令，地址指針是選中寄存器單元的R0和R1以及DPTR寄存器。在CHCON寄存器中的第4位置位后，AUX-RAM有效，訪問AUX-RAM使用“MOVX@Ri”指令。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，訪問AUX-RAM不會(huì)影響P0，P2，WR和RD。AUX-RAM在復(fù)位后失效。

　　(4) 程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可尋址空間范圍為64KB。

　　(5) 4個(gè)8位雙向口：P0~P3，1個(gè)4位雙向多用途編程口P4。

　　(6) 3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：T0，T1，T2。T0和T1功能與8051相同。T2是一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，它由T2CON配置和控制。T2能作為外部時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，也能作為內(nèi)部定時(shí)器，這取決于T2CON的C/T2位的配置情況。T2有3種操作方式：清零、自動(dòng)重寫、波特率發(fā)生器。在清零和自動(dòng)重寫方式時(shí)，時(shí)鐘頻率與T0和T1相同。

　　（7） 具有一個(gè)全雙工串行口。

　�。�8） 具有6個(gè)中斷源和2級中斷能力。

　�。�9） 內(nèi)部電源管理：空閑方式和掉電方式，這兩種方式可由軟件選擇。

　�。�10） 具有編程后的編碼保護(hù)功能。

　　2. 與ISP操作相關(guān)的特殊功能寄存器

　�。�1） 在系統(tǒng)編程控制寄存器CHPCON（BFH）功能如表1所列。

表1

BITNAME功 能7軟件復(fù)位F04KMODE該位置1且FBOOTSL和FPROGEN都置1時(shí)，微控制順筆位，重新操作。讀該位結(jié)果為邏1輯時(shí)，可雙確認(rèn)CPU處于F04KBOOT模式6-保留5-保留4ENAUXRAM0：使AUX-RAM無效；
1：使AUX-RAM有效30必須置為020必須置為01FBPPTSL程序地址選擇。
1：裝載程序位64KB的APROM。4KBLDROM是重新的目標(biāo)地址。
0：裝載程序位于4KB的存儲(chǔ)器。64KB的APROM是重新編程的目標(biāo)地址0FPROGENMTP-ROM編程使能。
1：使編程功能有效。微控制器進(jìn)入在系統(tǒng)編程狀態(tài)。在這種編程模式下，清降、編程、讀操作在設(shè)備進(jìn)空閑模式后可以實(shí)現(xiàn)。
0：可能對ROM執(zhí)行寫操作

　　（2） 編程狀態(tài)下MTP-ROM的控制字節(jié)寄存器SFRCN（C7H）功能如表2所列。

表2

BITNAME功 能7-保留6WFWIN選擇ISP操作目標(biāo)存儲(chǔ)器。
0：對LDROM重新編程；
1：對APROM重新編程5

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