混合信號單片機(jī)C8051F060存儲系統(tǒng)的編程

1 C8051F060單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)

圖1 是C8051F060單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)圖。顯然,該單片機(jī)采用了標(biāo)準(zhǔn)8051的程序和數(shù)據(jù)存儲器獨(dú)立編址的結(jié)構(gòu),程序存儲器為64KB的Flash結(jié)構(gòu),外加128字節(jié)Flash;數(shù)據(jù)RAM除包含標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)256字節(jié),還有4KB片上XRAM和可外擴(kuò)64KB數(shù)據(jù)存儲器的接口。 圖1 C8051F060單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)圖

2 數(shù)據(jù)存儲器及其編程

數(shù)據(jù)存儲器分為內(nèi)部存儲器和外部存儲器。內(nèi)部RAM包含256字節(jié),其高端128字節(jié)為雙映射結(jié)構(gòu),即間接尋址訪問128字節(jié)通用RAM,直接尋址訪問128字節(jié)的特殊功能寄存器SFR地址空間,這個空間又分為256個SFR頁,由特殊功能寄存器SFRPAGE來切換。這樣,單片機(jī)就有足夠的SFR來設(shè)定和配制各種接口資源,并為以后擴(kuò)展預(yù)留了足夠的空間,見例程1;低端的128字節(jié)RAM可通過直接或間接尋址來訪問,這和8051單片機(jī)的RAM完全一樣。其中前32個字節(jié)是4個通用工作寄存器區(qū),接下來的16字節(jié)機(jī)可以按字節(jié)尋址,也可以按位尋址。

C8051F060單片機(jī)還有一個4KB的片內(nèi)XRAM,其尋址范圍以4KB為邊界覆蓋整個64KB的外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間。另外,該單片機(jī)還有一個外部存儲器接口EMIF,用于訪問片外數(shù)據(jù)存儲器。外部數(shù)據(jù)存儲器尋址范圍可以只映射為片內(nèi)存儲器、片外存儲器或二者的組合,即4KB以內(nèi)指向片內(nèi),4KB以上指向外部存儲器接口EMIF,該EMIF可以配置為復(fù)用和非復(fù)用地址線/數(shù)據(jù)線兩種方式。編程步驟是：①EMIF端口的選擇和配置;②確定地址形成非復(fù)用/復(fù)用和地址/數(shù)據(jù)復(fù)用方式;③存儲器方式為片內(nèi)方式,不帶地址選擇的分片方式,有地址選擇的分片方式,片外工作方式;④確定接口定時參數(shù)。

例程1：高端128字節(jié)的尋址

;直接尋址于SFR

MOV 0F0H,#5AH

;間接尋址于高端RAM

MOV R0,#0F0H

MOV @R0,#0A5H

在復(fù)位缺省狀態(tài)下,MOVX指令訪問4KB片內(nèi)XRAM,可用16位間址,也可用8位間址指令來尋址,這時高端地址放在EMI0CN寄存器中,如例程2。

例程2：4K XRAM 8/16位讀寫

4K XRAM 16位讀寫

MOV A,#36H

MOV DPTR,#0000H

MOVX @DPTR,A

MOV DPTR,#0000H

MOVX A,@DPTR

MOV R6,A

4K XRAM 8 位讀寫

MOV EMI0CN,#00H

MOV R0,#01H

MOV A,#37H

MOVX @R0,A

MOV EMI0CN,#00H

MOV R0,#01H

MOVX A,@R0

MOV R7,A

例程3為非復(fù)用方式XRAM寫,是分片無塊選方式。注意分片方式有兩種,分為有塊選擇和無塊選擇兩種,對16位間址是一樣的,對8位間址有區(qū)別。例程4是非復(fù)用分片方式讀,為有塊選方式,要特別注意特殊功能寄存器EMI0CF的賦值。

例程3：片外XRAM寫

MOV SFRPAGE,#0FH

MOV P4MDOUT,#0FFH

MOV P5MDOUT,#0FFH

MOV P6MDOUT,#0FFH

MOV P7MDOUT,#0FFH

CLR P4.5

NOP

MOV SFRPAGE,#00H

MOV PSCTL,#00H

MOV EMI0TC,#45H

MOV EMI0CF,#34H

CLR EA

NOP

MOV DPTR,#4000H

MOV A,#39H

MOVX @DPTR,A

NOP

SETB EA

MOV SFRPAGE,#0FH

SETB P4.5

例程4: 片外XRAM讀

MOV SFRPAGE,#0FH

CLR P4.5

MOV SFRPAGE,#00H

MOV EMI0TC,#45H

MOV EMI0CF,#38H

CLR EA

NOP

MOV DPTR,#4000H

MOVX A,@DPTR

NOP

SETB EA

MOV SFRPAGE,#0FH

SETB P4.5

注意,在對片外XRAM進(jìn)行讀寫時,指令尋址時序并不產(chǎn)生片選信號,所以要先置CS片選端為低,本例中為P4.5端,具體電路圖略。而WR和RD信號由接口參數(shù)確定時序,但P4.5在0F頁,一定要注意頁切換。

3 程序存儲器及其編程

C8051F060單片機(jī)的程序存儲器為64KB的Flash存儲器,它能以512字節(jié)為扇區(qū)實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程,無需提供片外專用編程電壓,其中從0xFC00~0xFFFF的1024字節(jié)為保留區(qū)。另外,從0x10000~0x1007F的128字節(jié)Flash存儲器,可以作為非易失存儲器,由軟件來訪問,它最適合用于存放系統(tǒng)參數(shù)等,參見例程5。64KB的Flash存儲器區(qū)除了可以存放程序代碼外,也可以用來存放非易失數(shù)據(jù)。既可以在開發(fā)系統(tǒng)中,通過JTAG接口編程,也可以用MOV指令來實(shí)現(xiàn)軟件編程,參見例程6。注意,在對Flash存儲器操作時,讀操作用MOVC指令,寫操作用MOVX指令,若用MOVX讀操作時,只能讀到XRAM區(qū)。另外,要特別搞清楚程序存儲讀/寫控制寄存器PSCTL和Flash存儲器控制寄存器FLSCL的各個位的確切含義。

例程5：128 Flash讀寫

;128 Flash 讀

MOV SFRPAGE,#00H

MOV PSCTL,#04H

MOV FLSCL,#40H

MOV DPTR,#0020H

CLR A

MOVC A,@A+DPTR

MOV PSCTL,#00H

MOV R7,A

;128 Flash 寫

MOV FLSCL,#01H

MOV PSCTL,#07H

CLR A

MOV DPTR,#0020H

MOVX @DPTR,A

MOV PSCTL,#05H

MOV A,#35H

MOV DPTR,#0020H

MOVX @DPTR,A

MOV PSCTL,#00H

MOV FLSCL,#00H

例程6：64K程序Flash讀寫

;64K Flash 讀

MOV SFRPAGE,#00H

MOV PSCTL,#00H

MOV FLSCL,#40H

MOV DPTR,#2020H

CLR A

MOVC A,@A+DPTR

MOV R6,A

;64K Flash寫

MOV FLSCL,#01H

MOV PSCTL,#03H

CLR A

MOV DPTR,#2020H

MOVX @DPTR,A

MOV PSCTL,#01H

MOV A,#33H

MOV DPTR,#2020H

MOVX @DPTR,A

MOV PSCTL,#00H

MOV FLSCL,#00H

由于Flash存儲器只能寫0不能寫1,只能通過對其寫數(shù)據(jù)前擦除來實(shí)現(xiàn)寫1,所以每次寫Flash存儲器前,都要進(jìn)行擦除操作。由于64KB的Flash是以512字節(jié)為一頁組織的,擦除寫操作對整個頁進(jìn)行了寫0FFH操作,為提高速度,不必逐字節(jié)操作,只要對其中的任一字節(jié)進(jìn)行操作即可。