在软件设计时设计成:一旦代码文件被重新编 过
发布时间:2019-02-11 16:19

  RS232串口电平 高电平:12V ;低电平:+12V。 可以通过MAX232电平转换芯片,转换之间的电平。

  以上是笔者对单片机开发的初探,结合自己的实际做的几点归纳,但笔者和大家都会感觉到不是很过瘾,笔者经过整理前人的经验总结,看到了很多值得很大家一起分享的一些开发经验!!

  目前介绍单片机应用的文章很多,但介绍单片机开发工具制作的文章却较少。由于单片机是一门实践性很强的课程,如果采用传统的开发模式,则要购买价格昂贵的仿真器、编程器等开发工具来作实验。其实由于芯片功能的日益完善,我们可以利用芯片的在系统编程(ISP)功能制作出实用而低价的开发工具。本文旨在帮助DIY爱好者开发制作出适合自己的开发工具。

  ① 用仿真器。优点:方便,可以设置断点,可以观察存储器及寄存器的内容。缺点:价格昂贵,不同类型的单片机要购买不同的仿真器;仿真器终究不是单片机,有时代码在仿真器上能通过,但在单片机中不能正常工作,反而增加了调试的难度。

  ② 用编程器。优点:价格相对便宜,通常一款编程器可编程多种器件。缺点:操作相当不便,每次要将芯片在目标板与编程器之间转移,并且还要在编译操作界面与编程器操作界面之间切换,大部分时间在做简单的重复工作。

  本文介绍的开发工具采用一种新的开发模式(类似于编程器开发模式)。由于利用了芯片的在系统编程功能,因此不需要移动芯片。在软件设计时设计成:一旦代码文件被重新编过,即自动下载到芯片,并自动复位运行,是真正的“所编即所得”。

  目前很多单片机都支持在系统编程。8051系列单片机支持在系统编程的也很多,但大多数是支持通过PC机的串口对单片机进行编程。这样有四个不方便的地方:一是项目本身与PC机串行通信不方便;二是要增加1片MAX232电平转换芯片;三是有的芯片要按特定的步骤进入下载模式,编程过程需要手工干预;四是有的芯片需要固件(定制的程序)的支持,如果不小心损坏了固件,则芯片的在系统编程功能也没有了。

  经过比较,Atmel公司生产的AT89S8252是一种比较理想的芯片,适合制作开发工具。此芯片有如下特点:

  ◆ 内含8KB可擦写1000次的程序存储器,2KB可擦写超过100 000次的数据存储器及256字节8位宽内部RAM;

  当芯片的RST引脚置高电平时,所有程序和数据存储器可以通过SPI总线接口[SCK,MOSI(input),MISO(output)]编程。RST变高以后,在编程或擦除操作之前必须首先发送一条编程允许命令。在串行编程模式下,芯片会在字节编程之前自动插入一个擦除周期。因此,除非芯片的代码保护位被编程,编程之前不需要执行全片擦除命令。SPI接口之SCK时钟频率须低于晶振频率的1/40。

  ③ 发送写/读/擦除等命令及数据,串行数据高位在前,低位在后,数据在时钟的上升沿锁定。

  打印端口的基地址一般为0x278、0x378或0x3BC,可以从控制面板中查到。为了方便读者,表2列出了常用打印端口引脚及寄存器位元的说明。

  在Windows环境下最简单易学的语言恐怕非VB莫属,所以我们的开发工具也选用VB作为编程语言。但由于Windows的保护,VB无法直接读写打印端口,因此我们需要另外的程序模块来实现打印端口的直接读写。在Internet网上可以找到许多此类模块,并且相当多的模块可以免费使用。经过试用,笔者推荐使用Winio v2.0。该模块支持Win9X/NT/2000/XP(),并且带有详细的帮助、例子程序及源码。使用时,将Winio.sys、Winio.dll、Winio.vxd及Winio.bas四个文件拷贝到工作目录下,在VB中直接添加Winio.bas模块即可。本例中用到的函数有四个,分别说明如下。

  ① Initialize():允许端口控制函数。在使用端口输入输出函数之前调用一次,成功返回“1”,失败返回“0”。

  ② Shutdown():关闭端口控制函数。在退出程序时执行一次,成功返回“1”,失败返回“0”。

  由于一般编译软件产生的用于写入芯片的文件都是Intel HEX格式的文件。Intel HEX文件属于文本文件,可以用记事本查看。一个Intel HEX文件的一行称为一个记录,每个记录都是由十六进制字符组成的,两个字符表示一个字节的值。Intel HEX文件通常由若干条记录组成,每个记录都具有如下的形式:

  TT记录类型,00表示数据记录,01表示文件结束;(注意:有的编译软件会产生大于01的记录类型,本应用中对大于01记录类型的记录忽略掉即可。)

  CC校验和。(将其本身与记录中除起始标志外的所有字节相加应为0,不为0则有错。)

  VB编程详细说明见本刊网络补充版()。(由于各子程序的流程都较简单,所以直接给出源码,而未画出流程图。程序采用由底至顶的设计方法。)

  虽然上述程序能实现各种基本的功能,但并不完善,并未考虑各种异常情况,读者可根据实际情况进行完善。编程功力较差的朋友可直接到笔者的网站(http: //)下载相对较完善的应用程序 。如果充分理解了上述程序,那么DIY一个AVR或PIC单片机的开发工具也非难事。在笔者的网站也有制作完成的“MCS51/AVR/PIC三合一下载器资料”供爱好者下载。

  由于AT89S8252的价格还是较贵,所以现在市场上较难买,不过Atmel公司推出的替代AT89C51/52的AT89S51/52也有在系统编程功能,且价格便宜。其在系统编程的实现方法与AT89S8252类似,对本例部分程序稍作修改即可支持该器件。笔者制作的“MCS51/AVR/PIC三合一下载器”增加了对AT89S51/52的支持。

  先从最简单的AT89C5X(51,52,55等等)说起吧,做这个的时间最长,知道的可能多些,书本上的东西这里我不多说,主要谈些实际应用中的经验与教训。书可以参看北航出的一本专门讲AT89系列的,还不错,建议大家购买。

  AT89C51我认为是一个非常标准的51单片机了,4个P口,1个串口,RAM只有标准的128Byte,Flash也只有4K,功能还算齐全,我就以它为基础,所以开发过程中遇到的问题吧。

  大家最常用的复位方式就是电阻加电容吧,AT89C51是高电平复位,这种方式不稳定,在产品调试时可以使用,因为在调试时我们一般使用了仿真器,而许多仿真器都会自己输出复位信号,而屏蔽掉目标板产生的复位信号,所以调试时复位信号是没有问题的,我们公司使用的是长沙菊阳的仿真器,用的是比较先进的技术,还算可以,仿线系列的芯片一点问题没有,还很稳定的说。这里有一个非常重要的问题要说下,大家有时候会遇到这样的一个问题:自己的程序在仿真时运行一点问题也没有,但烧录后却不行了。结合我的经验有两种原因。一是时序可能变了,这个大家都知道,我不多说,还有一个原因就是复位信号的问题。具体情况如下:

  (1)复位电路有问题,不能正常产生复位信号。因为调试时仿真器可能给你提供了复位信号,而脱离仿线芯片带有看门狗复位功能,如At89c55WD,当程序开启了看门狗后,有时候程序的初始化内容太多了,往往会产生了复位信号,特别是用C语言编程功能时,有时候虽然你明明在程序开始时某个地方关闭了看门狗,但程序依然会复位,这是因为C语言执行效率比汇编低,看似几行代码,有时候要很长时间的,所以在使用开门狗时一定要注意这个问题。而这个问题在使用仿真器时容易被忽视,因为即使你的程序里看门狗复位了,但是仿真器(菊阳仿真器可以开启/屏蔽这个功能)往往会屏蔽了这个复位信号,所以程序仍然会正常运行的。当你把程序烧好后再运行时,你却为发现刚调试好的程序却无法正常运行了,那是因为你的程序一直在不停复位了,注意用

  观察RST脚可能看不到复位信号的,因为看门狗复位并不影响RST脚的电平。再一种情况就是芯片内部不带看门狗,但是电路中有CPU监控芯片的,它往往是可以提供复位信号的,而且是多种原因的复位信号,如果你发现上述情况,就可以用示波器查看RST脚看是否有电平变化。所以建议大家做51产品开发时尽量使用CPU监控芯片,向X5045就是非常好用的,因为它还带有Eprom功能,这在很多场合使用的到的,也可以用MAX708等专用复位芯片了,既稳定又方便。