隨著變頻調速以及微機控制技術的發(fā)展,,適應電機控制的Intel 8XC196MC系列單片機應用越來越廣泛,。
與80C196MC相比,,87C196MC單片機帶有16 KB的OTPROM(One Tline Programmable Read-Only Memory),,可以進行片內編程操作,而且可以增強加密功能,。對于普通的控制系統(tǒng)來說,,其存儲容量足夠大,不必再使用外部擴展存儲器,。然而87C196MC單片機的OTPROM存在一個缺點:不可擦除,,也就是說只能編程一次,不能實現重復編程,,不利于大量普及使用,。
當程序從仿真器移植到單片機的OTPROM時,并不能保證程序的一次成功性,,由于單片機的不可擦除性,,若程序脫機一次就使用一片單片機,顯然將造成巨大的資源浪費,。另一方面,,對于復雜系統(tǒng),16KB的O
TPROM容量如果不夠,,則需要采用擴展外部存儲器,,為了保證有效實現加密功能,應保留一部分程序在片內OTPROM,此時便涉及到單片機內,、外存儲器的銜接問題,。
本文針對Intel 87C196MC單片機內部存儲器的不可擦除性,對兩種情況下的使用問題提供了可以有效實現重復編程的方法,,并可以推廣至其他任何帶有OTPROM的單片機系列的編程應用中,。
1 87C196MC單片機內部存儲器的編程方式
Intel 87C196MC單片機支持三種編程方式:自動編程方式(使87C196MC單片機不用EPROM編程器即可從外部EPROM對自己編程)、從機編程方式(給外部EPROM編程器提供了一個標準接口)和實時編程方式(運行中編程方式,,可以在軟件控制下實時對單個EPROM單元編程),。和其他方式不同,實時編程可以在不進入全EPROM編程方式下完成,。
對于Intel 87C196MC單片機的OTPROM只能編程,,不能擦除,但在編程時可以驗證是否已確實編程,。對0TPROM可以采用2種編程方法:在從機編程方式下或在專門的OTPROM編程方式下編程,。OTPROM為87C196MC單片機提供了輔助的存儲器保護手段,它可以禁止總線控制器執(zhí)行外部取指周期,,若企圖把一個外部地址裝載到PC寄存器,,芯片將復位。這種自動復位功能對跑飛的代碼也提供了一種額外的恢復手段,。使用時應根據實際需要采取不同的編程方式,。
2 87C196MC單片機內部存儲器的重復編程方法
單片機87C196MC的EA引腳(外部訪問允許端,87C196MC PLCC84-36腳)用來控制訪問內部存儲器或外部存儲器,。當EA=O時,,所有訪問都是對片外存儲器的;當EA=1時,,對2000H~5FFFH單元的訪問都是對片內OTPROM/ROM的,。編程方式下,EA=12.5 V,。由于復位時EA的電平被鎖存,,難以通過外部硬件電路來實現程序空間的選擇。這里通過應用程序語句來控制程序地址范圍,,相當于EA的電平變化作用,。本文主要應用了Intel匯編語言的長跳轉指令UMP來實現控制訪問內、外存儲器的功能,,下面介紹兩種常用的方法,。
2.1片內編程操作方法
所謂87C196MC單片機OTPROM的不可擦除性,實質上是不可實現從“0”到“1”的編程,,而只能完成從“1”到“O”的編程,。以下通過簡單的程序實例來介紹這種方法,。
LJMP NEXTl
CSEG AT 2600H
NEXTl:…… ;
上述語句實際上代表的是LJMP2600H.其機器碼為E79C04,當地址2600H變化時,,得到一組對應的機器碼,,通過對這一組機器碼進行分析,就可以得到該方法的原理,,如表1所列,。
機器碼E79C04的后兩個字節(jié)代表了匯編程序語句中的地址(04代表了2600H,14代表了3600H……),。當一個字節(jié)從4位全是“1”變成4位全是“O”,,且每次只有一個“l”變?yōu)?ldquo;0”時,可以有多種不同的變法,,如表2所列,。
由于87C196MC單片機的OTPROM只能完成從“1”到“O”的編程,而87C196MC單片機的程序從2000H開始執(zhí)行,,因此可以在程序從2000H執(zhí)行一小段后進行跳轉,,例如首先跳至4100H(對應的機器碼為E79C1F)再存儲程序的其他部分。下一次使用時,,把機器碼E79C1F改為E79C1E(對應地址為4000H),,程序則跳至4000H開始執(zhí)行,4100H以后的程序段不再執(zhí)行,。再下一次使用時,,把機器碼E79C1E改為E79C1c(對應地址為3A00H),程
序則跳至3A00H開始執(zhí)行,,4000H以后的程序段不再執(zhí)行,,以此類推(即機器碼的最后一個字節(jié)變化為F→E→c,,對應表2中第一組的變化),,即可以重復使用同一片單片機進行多次編程操作。
這種方法中,,單片機87C196MC的引腳EA接高電平,。它適用于程序簡短且沒有擴展外部存儲器,只有內部存儲器可用的情況,。
2.2片內,、外編程操作方法
如果內部存儲器容量不夠或因為其他方面需要,要求擴展外部存儲器時,,當然可以選擇容量較大的外部存儲器,,而不使用內部存儲器,但這樣一來,,程序的保密性將難以實現,,而且浪費了單片機內部的存儲器空間,。使用內、外結合的方法既可以滿足容量需求,,叉能方便的實現加密操作,。
鑒于87C196MC單片機的程序從2000H開始執(zhí)行,將單片機87C196MC的引腳麗置“1”,,那么單片機程序將從內部2000H開始執(zhí)行,。可以在程序從2000H執(zhí)行一小段后(根據實際需要任意設定)進行跳轉,,此處與片內跳轉的操作有所不同,,它將直接跳出單片機87C196MC片內OTPROM的2000H~5FFFH單元的范圍。當命令被執(zhí)行時,,會自動轉入外部存儲器的地址范圍內,,例如:LJMP8000H,其中8000H是外部存儲器的地址入口,,這樣就從片內存儲器轉入到外部存儲器了,。可以通過修改外部存儲器(可重復擦寫)的程序來進行程序的調試,,非常方便,。當然,如果需要從外部存儲器轉入內部存儲器時,,操作方法是類似的,。
結 語
本文詳細分析介紹了兩種可以實現可重復編程的單片機的使用方法,而且這兩種方法可以推廣至其他任何帶有0TPROM的單片機編程,,編程的思路完全相同,,具體實驗證實了這兩種方法具有切實可行性。