W78E516及其在系統(tǒng)編程的實現

摘要：近年來，在系統(tǒng)編程（ISP）技術的不斷發(fā)展和成熟，使得硬件設計逐步軟件化，硬件結構的通用性日益增強，系統(tǒng)設計、生產、維護、升級等環(huán)節(jié)都發(fā)生著深刻的變革。本文以WINBOND公司的W78E516為例介紹ISP器件的結構及其在系統(tǒng)編程原理。

使用傳統(tǒng)方法對CPU重新編程存在諸多不便，在系統(tǒng)編程技術（以下簡稱ISP技術）的出現是對傳統(tǒng)編程方法的突破。ISP(In System Programming)技術是指，在用戶設計的目標系統(tǒng)中或印刷電路板上，為重新配置邏輯或實現新的功能，而對器件進行編程或反復編程的能力。ISP技術的出現和發(fā)展開創(chuàng)了數字電子系統(tǒng)設計技術新的一頁。ISP技術無需編程器和較高的編程電壓，打破了先編程后裝配的慣例，形成產品后還可以在系統(tǒng)內反復編程，使具有MTP-ROM可多次編程或反復編程的微控制器的優(yōu)越性得以更充分的發(fā)揮。尤其是在互聯(lián)網時代，依據系統(tǒng)環(huán)境和需要，經調制解調裝置（MODEM）、串行口或專用的編程接口就能夠通過軟件控制，實現系統(tǒng)遠程升級和調試，提高產品的適應性，延長產品生存周期，經濟效益顯著。真正的可編程系統(tǒng)的時代即將到來。

一、W78E516的結構

　　W78E516是一種8位微控制器，內部含有在系統(tǒng)可編程的MTP-ROM，用于系統(tǒng)更新。W78E516與標準的8052完全兼容。

　　1. 特征

　　(1) 全靜態(tài)設計，最高工作頻率為40MHz。

　　(2) 64KB APROM存儲應用程序和4KB LDROM存儲控制ISP操作的程序。2塊存儲器均為MTP-ROM。

　　(3) 512字節(jié)的片內RAM（包括256字節(jié)AUX-RAM，可由軟件選擇）內部數據RAM有512字節(jié)。它分成2個存儲單元：256字節(jié)高速暫存和256字節(jié)輔存。這些地址有不同的確定方式：

　　① RAM 0H~127H：同8052一樣直接或間接尋址，地址指針是被選中的寄存器單元中的R0和R1。

　�、� RAM 128H~255H：同8052一樣只能間接尋址，地址指針是被選中的寄存器單元中的R0和R1。

　�、� AUX-RAM 0H~255H：采用外部數據存儲器的方式間接尋址，用MOVX指令，地址指針是選中寄存器單元的R0和R1以及DPTR寄存器。在CHCON寄存器中的第4位置位后，AUX-RAM有效，訪問AUX-RAM使用“MOVX@Ri”指令。當執(zhí)行內部程序存儲器的指令時，訪問AUX-RAM不會影響P0，P2，WR和RD。AUX-RAM在復位后失效。

　　(4) 程序存儲器和數據存儲器可尋址空間范圍為64KB。

　　(5) 4個8位雙向口：P0~P3，1個4位雙向多用途編程口P4。

　　(6) 3個16位的定時器/計數器：T0，T1，T2。T0和T1功能與8051相同。T2是一個16位定時器/計數器，它由T2CON配置和控制。T2能作為外部時鐘計數器，也能作為內部定時器，這取決于T2CON的C/T2位的配置情況。T2有3種操作方式：清零、自動重寫、波特率發(fā)生器。在清零和自動重寫方式時，時鐘頻率與T0和T1相同。

　�。�7） 具有一個全雙工串行口。

　�。�8） 具有6個中斷源和2級中斷能力。

　　（9） 內部電源管理：空閑方式和掉電方式，這兩種方式可由軟件選擇。

　　（10） 具有編程后的編碼保護功能。

　　2. 與ISP操作相關的特殊功能寄存器

　　（1） 在系統(tǒng)編程控制寄存器CHPCON（BFH）功能如表1所列。

表1

BITNAME功 能7軟件復位F04KMODE該位置1且FBOOTSL和FPROGEN都置1時，微控制順筆位，重新操作。讀該位結果為邏1輯時，可雙確認CPU處于F04KBOOT模式6-保留5-保留4ENAUXRAM0：使AUX-RAM無效；
1：使AUX-RAM有效30必須置為020必須置為01FBPPTSL程序地址選擇。
1：裝載程序位64KB的APROM。4KBLDROM是重新的目標地址。
0：裝載程序位于4KB的存儲器。64KB的APROM是重新編程的目標地址0FPROGENMTP-ROM編程使能。
1：使編程功能有效。微控制器進入在系統(tǒng)編程狀態(tài)。在這種編程模式下，清降、編程、讀操作在設備進空閑模式后可以實現。
0：可能對ROM執(zhí)行寫操作

　　（2） 編程狀態(tài)下MTP-ROM的控制字節(jié)寄存器SFRCN（C7H）功能如表2所列。

表2

BITNAME功 能7-保留6WFWIN選擇ISP操作目標存儲器。
0：對LDROM重新編程；
1：對APROM重新編程5

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