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STC單片機內(nèi)部EEPROM的應用

作者: 時間:2016-11-13 來源:網(wǎng)絡 收藏
單片機運行時的數(shù)據(jù)都存在于RAM(隨機存儲器)中,在掉電后RAM中的數(shù)據(jù)是無法保留的,那么怎樣使數(shù)據(jù)在掉電后不丟失呢?這就需要使用EEPROM或FLASHROM等存儲器來實現(xiàn)。在傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)中,一般是在片外擴展存儲器,單片機與存儲器之間通過IIC或SPI等接口來進行數(shù)據(jù)通信。這樣不光會增加開發(fā)成本,同時在程序開發(fā)上也要花更多的心思。在STC單片機中內(nèi)置了EEPROM(其實是采用IAP技術讀寫內(nèi)部FLASH來實現(xiàn)EEPROM),這樣就節(jié)省了片外資源,使用起來也更加方便。下面就詳細介紹STC單片機內(nèi)置EEPROM及其使用方法。

STC各型號單片機內(nèi)置的EEPROM的容量各有不同,見下表:

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/316202.htm

單片機芯片型號

起始地址

內(nèi)置EEPROM容量(每扇區(qū)512字節(jié))

STC89C51RC,STC89LE51RC

0x2000

共八個扇區(qū)

STC89C52RC,STC89LE52RC

0x2000

共八個扇區(qū)

STC89C54RD+,STC89LE54RD+

0x8000

共五十八個扇區(qū)

STC89C55RD+,STC89LE55RD+

0x8000

共五十八個扇區(qū)

STC89C58RD+,STC89LE58RD+

0x8000

共五十八個扇區(qū)

內(nèi)部EEPROM可以擦寫100000次以上)

上面提到了IAP,它的意思是“在應用編程”,即在程序運行時程序存儲器可由程序自身進行擦寫。正是是因為有了IAP,從而可以使單片機可以將數(shù)據(jù)寫入到程序存儲器中,使得數(shù)據(jù)如同燒入的程序一樣,掉電不丟失。當然寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域與程序存儲區(qū)要分開來,以使程序不會遭到破壞。

要使用IAP功能,與以下幾個特殊功能寄存器相關:

寄存器標識

地址

名稱

7

6

5

4

3

2

1

0

初始值

ISP_DATA

0xE2

ISP/IAP閃存數(shù)據(jù)寄存器

11111111

ISP_ADDRH

0xE3

ISP/IAP閃存地址高位

00000000

ISP_ADDRL

0xE4

ISP/IAP閃存地址低位

00000000

ISP_CMD

0xE5

ISP/IAP閃存命令寄存器

-

-

-

-

-

MS2

MS1

MS0

xxxxx000

ISP_TRIG

0xE6

ISP/IAP閃存命令觸發(fā)

xxxxxxxx

ISP_CONTR

0xE7

ISP/IAP控制寄存器

ISPEN

SWBS

SWRST

-

-

WT2

WT1

WT0

00xx000

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。

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

命令/操作模式選擇

保留

命令選擇

0

0

0

待機模式,無ISP/IAP操作

0

0

1

對用戶的應用程序Flash區(qū)及數(shù)據(jù)Flash區(qū)字節(jié)讀

0

1

0

對用戶的應用程序Flash區(qū)及數(shù)據(jù)Flash區(qū)字節(jié)編程

0

1

1

對用戶的應用程序Flash區(qū)及數(shù)據(jù)Flash區(qū)扇區(qū)擦除

ISP_TRIG:ISP/IAP操作時的命令觸發(fā)寄存器。

當ISPEN(ISP_CONTR.7)=1時,對ISP_TRIG先寫入0x46,再寫入0xb9,ISP/IAP命令才會生效。

ISP_CONTR:ISP/IAP控制寄存器。

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

ISPEN

SWBS

SWRST

WT2

WT1

WT0

ISPEN:ISP/IAP功能允許位。0:禁止ISP/IAP編程改變Flash,1:允許編程改變Flash

SWBS:軟件選擇從用戶主程序區(qū)啟動(0),還是從ISP程序區(qū)啟動(1)。

SWRST:0:不操作,1:產(chǎn)生軟件系統(tǒng)復位,硬件自動清零。

ISP_CONTR中的SWBS與SWRST這兩個功能位,可以實現(xiàn)單片機的軟件啟動,并啟動到ISP區(qū)或用戶程序區(qū),這在“STC單片機自動下載”一節(jié),亦有所應用。

如:

ISP_CONTR=0x60; 則可以實現(xiàn)從用戶應用程序區(qū)軟件復位到ISP程序區(qū)開始運行程序。

ISP_CONTR=0x20; 則可以實現(xiàn)從ISP程序區(qū)軟件復位到用戶應用程序區(qū)開始運行程序。

用IAP向Flash中讀寫數(shù)據(jù),是需要一定的讀寫時間的,讀寫數(shù)據(jù)命令發(fā)出后,要等待一段時間才可以讀寫成功。這個等待時間就是由WT2、WT1、WT0與晶體振蕩器頻率決定的。

設置等待時間

CPU等待時間(機器周期)

WT2

WT1

WT0

讀取

編程

扇區(qū)擦除

建議的系統(tǒng)時鐘

0

1

1

6

30

5471

5MHz

0

1

0

11

60

10942

10MHz

0

0

1

22

120

21885

20MHz

0

0

0

43

240

43769

40MHz

(以上的建議時鐘是(WT2、WT1、WT0)取不同的值時的標稱時鐘,用戶系統(tǒng)中的時鐘不要過高,否則可能使操作不穩(wěn)定。)

以下是具體的實現(xiàn)代碼:

EEPROM操作函數(shù):

#define RdCommand 0x01

#define PrgCommand 0x02

#define EraseCommand 0x03

#define Error 1

#define Ok 0

#define WaitTime 0x01

#define PerSector 512

unsignedchar xdata Ttotal[512];

/*

---------------------------------------------------------------------

打開 ISP,IAP功能

---------------------------------------------------------------------

*/

voidISP_IAP_enable(void)

{

EA=0;/*關中斷*/

ISP_CONTR|=0x18;/*0001,1000*/

ISP_CONTR|=WaitTime;/*寫入硬件延時*/

ISP_CONTR|=0x80;/*ISPEN=1*/

}

/*

---------------------------------------------------------------------

關閉 ISP,IAP功能

---------------------------------------------------------------------

*/

voidISP_IAP_disable(void)

{

ISP_CONTR&=0x7f;/* ISPEN = 0 */

ISP_TRIG=0x00;

EA=1;/*開中斷 */

}

/*

----------------------------------------------------------------------

公用的觸發(fā)代碼

----------------------------------------------------------------------

*/

voidISPgoon(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

-----------------------------------------------------------------------

*/

unsignedchar 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&=0xf8; /*清除低3位 */

ISP_CMD|=RdCommand;/*寫入讀命令*/

ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行*/

ISP_IAP_disable();/*關閉ISP,IAP功能*/

return ISP_DATA;/*返回讀到的數(shù)據(jù)*/

}

/*

------------------------------------------------------------------------

扇區(qū)擦除

------------------------------------------------------------------------

*/

voidsectorerase(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&=0xf8;/*清空低3位*/

ISP_CMD|=EraseCommand;/*擦除命令3*/

ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行 */

ISP_IAP_disable();/*關閉ISP,IAP功能*/

}

/*

-------------------------------------------------------------------------------------

字節(jié)寫

-------------------------------------------------------------------------------------

*/

voidbyte_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&=0xf8;/*清低3位*/

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();/*關閉IAP功能*/

}

/*

-----------------------------------------------------------------

字節(jié)寫并校驗

-----------------------------------------------------------------

*/

unsignedchar byte_write_verify(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)

{

ISP_ADDRH=(unsigned char)(byte_addr>>8); /*取地址*/

ISP_ADDRL=(unsigned char)(byte_addr&0xff);

ISP_CMD&=0xf8;/*清低3位*/

ISP_CMD|=PrgCommand;/*寫命令2*/

ISP_DATA=original_data;

ISPgoon();/*觸發(fā)執(zhí)行*/

/*開始讀,沒有在此重復給地址,地址不會被自動改變*/

ISP_DATA=0x00;/*清數(shù)據(jù)傳遞寄存器*/

ISP_CMD&=0xf8;/*清低3位*/

ISP_CMD|=RdCommand;/*讀命令1*/

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_();/*延時*/

ISP_IAP_disable();/*關閉IAP功能*/

if(ISP_DATA==original_data)/*讀寫數(shù)據(jù)校驗*/

return Ok;/*返回校驗結(jié)果*/

else

return Error;

}

/*

--------------------------------------------------------------------------

數(shù)組寫入

--------------------------------------------------------------------------

*/

unsignedchar arraywrite(unsigned int begin_addr, unsigned int len, unsigned char *array)

{

unsigned int i;

unsigned int in_addr;

/*判是否是有效范圍,此函數(shù)不允許跨扇區(qū)操作 */

if(len > PerSector)

return Error;

in_addr = begin_addr & 0x01ff;/*扇區(qū)內(nèi)偏移量 */

if((in_addr+len)>PerSector)

return Error;

in_addr = begin_addr;

/*逐個寫入并校對 */

ISP_IAP_enable();/*打開IAP功能 */

for(i=0;i

{

/*寫一個字節(jié) */

ISP_ADDRH=(unsigned char)(in_addr >> 8);

ISP_ADDRL=(unsigned char)(in_addr & 0x00ff);

ISP_DATA=array[i]; /*取數(shù)據(jù) */

ISP_CMD&=0xf8;/*清低3位 */

ISP_CMD|=PrgCommand;/*寫命令2 */

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_();

/*讀回來 */

ISP_DATA=0x00;

ISP_CMD&=0xf8;/*清低3位*/

ISP_CMD|=RdCommand;/*讀命令1*/

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_();

/*比較對錯 */

if(ISP_DATA!=array[i])

{

ISP_IAP_disable();

return Error;

}

in_addr++;/*指向下一個字節(jié)*/

}

ISP_IAP_disable();

return Ok;

}

/*

-----------------------------------------------------------------------------

扇區(qū)讀出

-----------------------------------------------------------------------------

*/

/*程序?qū)Φ刂窙]有作有效性判斷,請調(diào)用前事先保證他在規(guī)定范圍內(nèi) */

voidarrayread(unsigned int begin_addr, unsigned char len)

{

unsigned int iSectorAddr;

unsigned int i;

iSectorAddr = begin_addr; // & 0xfe00; /*取扇區(qū)地址*/

ISP_IAP_enable();

for(i=0;i

{

ISP_ADDRH=(unsigned char)(iSectorAddr>>8);

ISP_ADDRL=(unsigned char)(iSectorAddr & 0x00ff);

ISP_CMD&=0xf8;/*清低3位*/

ISP_CMD|=RdCommand;/*讀命令1*/

ISP_DATA=0;

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_();

Ttotal[i]=ISP_DATA;

iSectorAddr++;

}

ISP_IAP_disable();/*關閉IAP功能*/

}

主函數(shù)對EEPROM操作函數(shù)進行調(diào)用:

#include c51rd.h>

#include

#include

#include

inti;

voiddelay(unsigned int time)

{

while(time--);

}

voidmain()

{

_ADOS(22.1184);

//ADOS自動下載

//for(i=0;i<100;i++)

//{

//Ttotal[i]=i;

//}

//arraywrite(0x8000,100,Ttotal);

/*

第一次運行時向EEPROM中寫入數(shù)據(jù)

然后再將寫入函數(shù)注釋掉,將先前寫

入的數(shù)據(jù)讀出,輸出在P2口上。

*/

arrayread(0x8000,100);

for(i=0;i<100;i++)

{

P2=~Ttotal[i];

delay(10000);

}

while(1);

}



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