W78E516及其在系统编程的实现

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增大字体作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-01-10 22:45:50

通过软件复位的方式返回APROM执行其中的新程序。在应用程序需要频繁更新的情况下，这种在系统编程方式使工作简单而高效。

　　在默认情况下，上电复位后W78E516从程序中启动。在某些情况下，可以使W78E516从LDROM中启动。当APROM中的程序不能正常运行，W78E516无法跳到LDROM中执行ISP操作时，CPU进入F04KBOOT模式。在应用系统设计中一定要注意P2，P3，ALE，EA和PSEN引脚在复位时的值，以避免意外激活编程模式或F04KBOOT模式。复位时进入F04KBOOT MODE时P43，P2.7，P2.6引脚电平及时序如图1及图2所示。
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　　W78E516处于在系统编程模式时，MTP-ROM可以被反复编程和检验。向MTP-ROM中完整、正确地写入新代码后，新代码即被保护起来。W78E516有专用设置寄存器组（special setting re-gisters），其中包括安全性寄存器（security register）和公司/器件识别寄存器（company/device ID registers），处于编程模式时不能访问这些寄存器。安全性寄存器在LDROM空间的地址是0FFFFH，当它的各个位被从1编程为0后就不能再被改变，将它们重新置位的惟一方式是执行全部擦除操作，这样就能保证其安全性。

　　一般情况下，具有ISP功能的微控制器一般都具备2块程序存储区（暂时称为A-ROM和B-ROM），其中A-ROM用于存储通常状况下的应用程序，B-ROM用于存储控制ISP操作的程序，向A-ROM中写入新代码。有些微控制器，A-ROM和B-ROM中的程序代码均能控制ISP操作，由特殊功能寄存器来选择其一，为设计人员提供了灵活的设计应用空间。针对不同类型的ISP器件，对CPU进行在系统编程的方法具有共同之处。

　　执行ISP操作时，2块程序存储器中的程序流程图分别如图3、图4所示。
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2.W78E516的 ISP功能特点

　　在MTP产品中，W78E516颇具特色。它在ISP功能方面具有突出的优点：

　　（1）开发灵活性。可由设计者自定任何编程通信协议，经计算机或简单工具，将要修改的程序通过任何I/O口或UART口送入单片机内，不能像其他具有ISP功能的芯片那样，而必须针对其特定引脚及特殊的TIMMING协议来实现。

　　（2）操作连续性。市场上目前具有ISP功能的单片机在执行ISP操作时（在未带配件的情况下）必须停止其他操作；而有些应用希望此时UART或TIMER/COUNTER等功能仍然能够运作。W78E516可以满足这种要求。因为在执行ISP操作时只是控制权从64KB APROM变换到4KB LDROM，故仍可由4KB中的程序来继续操作控制。

　　（3）断电时具有存储数据能力。因W78E516拥有2块大小不同的闪速存储器，其中1块可用于存储断电后仍必须被单片机保留的数据，因此，设计者可减少外接EE2PROM芯片的线路与成本。除具有上述特点外， W78E516在执行ISP操作时不需辅以任何配件，受到用户的欢迎。

三、应用实例

　　此实例是在机车故障检测记录仪系统内对W78E516进行ISP操作的实验。这是一个由PC机和微控制器组成的主从式系统。 PC机经串行通信将新程序的二进制代码以数据形式下载，微控制器接收数据，由软件控制更新64KB APROM中的程序代码。实验中微控制器经RS-232接口接收数据并暂存于内部AUX-RAM中，不需扩展外部数据存储器，节省了板上空间。检测记录仪与PC机的通信采用RS-232标准，为简化硬件，只使用了该标准中的TXD、RXD以及地线3根连线，电平转换由MAXIM232专用芯片完成。实验电路原理图如图5所示。

　　实现ISP操作的软件由两部分组成：一是微控制器部分（包括APROM和LDROM中的程序），用MCS-51汇编语言编写；二是PC机部分，由Microsoft Visual Basic开发而来，主要应用MSCOMM控件与W78E516通信，完成数据下载。

　　微控制器上电后一般从64KB APROM中启动。64KB APROM中，包括了在系统编程子程序，还有其他检测记录系统的子程序。微控制器必须读取拨码盘的输入，决定进入哪一种工作状态，是否进行在系统编程。值得注意的是,在写CHPCON寄存器时，应将其第4位置1，使AUX-RAM有效；64KB APROM中的程序应该始终包含图3流程所示的程序段,以使系统具有进入下一次在系统编程的能力。4KB LDROM中的程序主要作用是接收来自PC机的下载数据，并控制各项ISP操作。执行在系统编程时，利用SFRAL、SFRAH、SFRFD、SFRCN这几个特殊功能寄存器，选择在系统编程的地址单元，准备待写入的数据，选择待执行的操作类型。当从F04BOOT模式启动时，软件复位失效，必须硬件复位。在系统编程的数据由在此期间仍能正常工作的串行通信口进入。这部分流程如图6所示。

　　PC机通过 RS-232串口发送数据。每一帧的前3个字节都为7EH，作为帧同步信号。随后2个字节内容均为帧指针，表明本帧数据的帧号。PC机在发送1帧数据后，等待单片机发回确认数据帧，该帧数据应包括数据接收正确与否的标志及接收到的数据的帧号。数据帧格式及PC机通信软件流程分别如图7、图8所示。
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结束语