用51hei-5板子学习单片机内部EEPROM的应用

知识点：ISP与IAP介绍

   ISP：In System Programable 是指在系统编程，通俗的讲，就是片子已经焊板子上，不用取下，就可以简单而方便地对其进行编程。比如我们通过电脑给STC单片机下载程序，或给AT89S51单片机下载程序，这就是利用了ISP技术。

IAP：In Application Programable 是指在应用编程，就是片子提供一系列的机制(硬件/软件上的)当片子在运行程序的时候可以提供一种改变flash数据的方法。通俗点讲，也就是说程序自己可以往程序存储器里写数据或修改程序。这种方式的典型应用就是用一小段代码来实现程序的下载，实际上单片机的ISP功能就是通过IAP技术来实现的，即片子在出厂前就已经有一段小的boot程序在里面，片子上电后，开始运行这段程序，当检测到上位机有下载要求时，便和上位机通信，然后下载数据到存储区。大家要注意千万不要尝试去擦除这段ISP引导程序，否则恐怕以后再也下载不了程序了。

STC单片机内部有几个专门的特殊功能寄存器负责管理ISP/IAP功能的，见表1。

表1 ISP/IAP相关寄存器列表

ISP_DATA：ISP/IAP操作时的数据寄存器。

ISP/IAP从Flash读出的数据放在此处，向Flash写入的数据也需放在此处。

ISP_ADDRH：ISP/IAP操作时的地址寄存器高八位。

ISP_ADDRL：ISP/IAP操作时的地址寄存器低八位。

ISP_CMD：ISP/IAP操作时的命令模式寄存器，须命令触发寄存器触发方可生效。命令模式如表2所示。

表2 ISP_CMD寄存器模式设置

程序在系统ISP程序区时可以对用户应用程序区/数据Flash区(EEPROM)进行字节读/字节编程/扇区擦除；程序在用户应用程序区时，仅可以对数据Flash区(EEPROM)进行字节读/字节编程/扇区擦除。STC89C51RC/RD+系列单片机出厂时已经固化有ISP引导码，并设置为上电复位进入ISP程序区，并且出厂时就已完全加密。

ISP_TRIG：ISP/IAP操作时的命令触发寄存器。

在ISPEN(ISP_CONTR.7) =1时，对ISP_TRIG 先写入46h，再写入B9h，ISP/IAP命令才会生效。

STC89C52RC，STC89LE52RC单片机内部可用Data Flash(EEPROM)的地址如表3所示，其它型号单片机请查阅相关资料。

表3 STC89C52RC、STC89LE52RC单片机内部EEPROM地址表

每个扇区为512字节，建议大家在写程序时，将同一次修改的数据放在同一个扇区，方便修改，因为在执行擦除命令时，一次最少要擦除一个扇区的数据，每次在更新数据前都必须要擦除原数据方可重新写入新数据，不能直接在原来数据基础上更新内容。

下面通过一个例子来讲解STC系列单片机EEPROM的具体用法。
【例】：在实验板上实现如下描述，操作STC单片机自带的EEPROM，存储一组按秒递增的二位数据，并且将数据实时显示在数码管上，数据每变化一次就往EEPROM中写入一次，当关闭实验板电源，再次开启电源时，从EEPROM中读取先前存储的数据，接着递增显示。

新建文件part3.4.4.c，程序代码如下：
#include <intrins.h>
#include <reg52.h>      //52系列单片机头文件
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define RdCommand 0x01 //定义ISP的操作命令
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03 
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定义CPU的等待时间
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锁存器的锁存端
sbit wela=P2^7;  //申明U2锁存器的锁存端
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即延时约xms毫秒
  for(j=110;j>0;j--);
}
void display(uchar shi,uchar ge)  //显示子函数
{
    dula=1;
 P0=table[shi];    //送十位段选数据
 dula=0;
 P0=0xff;  //送位选数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存时
 wela=1;  //原来段选数据通过位选锁存器造成混乱
 P0=0xfe;  //送位选数据
 wela=0;
 delayms(5); //延时
 dula=1;
 P0=table[ge];  //送个位段选数据
 dula=0;
 P0=0xff;
 wela=1;
 P0=0xfd;
 wela=0;
 delayms(5);
}
/* ================ 打开 ISP,IAP 功能 ================= */
void ISP_IAP_enable(void)
{
 EA = 0;       /* 关中断   */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18;       /* 0001,1000 */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 写入硬件延时 */
 ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80;       /* ISPEN=1  */
}
/* =============== 关闭 ISP,IAP 功能 ================== */
void ISP_IAP_disable(void)
{
 ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
 ISP_TRIG = 0x00;
 EA   =   1;   /* 开中断 */
}
/* ================ 公用的触发代码 ==================== */
void ISPgoon(void)
{
 ISP_IAP_enable();   /* 打开 ISP,IAP 功能 */
 ISP_TRIG = 0x46;  /* 触发ISP_IAP命令字节1 */
 ISP_TRIG = 0xb9;  /* 触发ISP_IAP命令字节2 */
 _nop_();
}
/* ==================== 字节读 ======================== */
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
 ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址赋值 */
 ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
 ISP_CMD   = ISP_CMD & 0xf8;   /* 清除低3位  */
 ISP_CMD   = ISP_CMD | RdCommand; /* 写入读命令 */
 ISPgoon();       /* 触发执行  */
 ISP_IAP_disable();    /* 关闭ISP,IAP功能 */
 return (ISP_DATA);    /* 返回读到的数据 */
}
/* ================== 扇区擦除 ======================== */
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
 unsigned int iSectorAddr;
 iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇区地址 */
 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();       /* 触发执行  */
 ISP_IAP_disable();    /* 关闭ISP,IAP功能 */
}
/* ==================== 字节写 ======================== */
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;  /* 写命令2 */
 ISP_DATA = original_data;   /* 写入数据准备 */
 ISPgoon();       /* 触发执行  */
 ISP_IAP_disable();     /* 关闭IAP功能 */
}
void main()
{
 uchar a,b,num1;
 TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1(0000 0001)
 TH0=(65536-50000)/256;    
 TL0=(65536-50000)%256;
 EA=1;
 ET0=1;
 TR0=1;
 num1=byte_read(0x2000);//程序开始时读取EEPROM中数据
 if(num1>=60) //防止首次上电时读取出错
  num1=0;
 while(1)
 {
  if(num>=20)
  {
   num=0;
   num1++;
   SectorErase(0x2000);//擦除扇区
   byte_write(0x2000,num1);//重新写入数据
   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：程序中关健部分已经用注释加以说明，请读者编译程序下载后观察实际演示效果。