增強(qiáng)型51系列單片機(jī)W77E58的存儲器訪問

時(shí)間：2012-03-15 13:52:14

關(guān)鍵字： 51系列單片機(jī) 存儲器 W77E58 BSP

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[導(dǎo)讀]增強(qiáng)型51系列單片機(jī)W77E58可與標(biāo)準(zhǔn)的8052兼容，它內(nèi)含4個8位I/O口、3個16位計(jì)數(shù)器和全雙工串行通信接口。由于W77E58對處理器內(nèi)核進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，因而其性能較之于標(biāo)準(zhǔn)的8052有了很大提高。W77E58改進(jìn)了傳統(tǒng)處理器的

增強(qiáng)型51系列單片機(jī)W77E58可與標(biāo)準(zhǔn)的8052兼容，它內(nèi)含4個8位I/O口、3個16位計(jì)數(shù)器和全雙工串行通信接口。由于W77E58對處理器內(nèi)核進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，因而其性能較之于標(biāo)準(zhǔn)的8052有了很大提高。

W77E58改進(jìn)了傳統(tǒng)處理器的時(shí)序。機(jī)器周期與時(shí)鐘之比可以由軟件來控制，最快時(shí)一個機(jī)器周期僅需4個時(shí)鐘，最慢時(shí)一個機(jī)器周期需1024個時(shí)鐘。在同樣的時(shí)鐘頻率下，當(dāng)時(shí)鐘/機(jī)器周期等于4時(shí)，W77E58的指令速度比傳統(tǒng)的51單片機(jī)提高了1.5~3倍（平均2.5倍）。如果以時(shí)鐘/機(jī)器周期等于4 為正常工作方式，那么時(shí)鐘/機(jī)器周期等于1024就可以認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)模式了。W77E58為全靜態(tài)CMOS設(shè)計(jì)，其工作時(shí)鐘最高為40MHz，最低可以為 0，因此W77E58可以工作在空閑方式和掉電方式。

W77E58片內(nèi)的可多次編程的程序存儲器為32kB，還具有1kB的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。在大程序量和稍大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用時(shí)，W77E58不需要擴(kuò)展外部程序外儲器和數(shù)據(jù)存儲器，因而可為用戶節(jié)省出較多的I/O線。為了方便程序?qū)?shù)據(jù)的操作，W77E58增加了一個數(shù)據(jù)指針（DPTR1）和一條指針運(yùn)算指令（DEC DPTR）。

W77E58還另外增加了一個串口中，因而它具有兩個全雙工的串行接口，從而大大增強(qiáng)了其在通信方面的能力。值得注意的是，W77E58新增的串行口只能以Timer1做波特率發(fā)生器。此外W77E58還增加了一個片內(nèi)的看門狗。

1 W77E58的程序存儲器

W77E58對程序存儲器的尋址能力為64kB。片內(nèi)程序存儲器的使用和8052基本相同，區(qū)別是程序存儲器的容量由8kB增加到32kB。如果訪問程序存儲器的地址超出了32kB,則W77E58自動尋址外部的程序存儲器，這時(shí)端口P0和P2將參與訪問操作。使用MOV C指令可以訪問存放在片內(nèi)程序存儲器中的數(shù)據(jù)。

下面是訪問程序存儲器中數(shù)據(jù)的C語言程序。

程序1：訪問程序存儲器中數(shù)據(jù)的方法
    unsigned char code * code message [ ]={ /*程序存儲器數(shù)據(jù)的初始化*/
    “r”，
    “W77E58 C51 Program”，
    “Written by Hu You Nong”，
    “1999-7”，
    }；
    unsigned char code seg-table [ ] ={0x3f，0x06，0x6b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d}；
    x=seg-table[2]； /*程序存儲器數(shù)據(jù)的引用*/

2 W77E58的數(shù)據(jù)存儲器

W77E58對數(shù)據(jù)存儲器的尋址能力為64kB，與傳統(tǒng)51系列芯片不同的是：W77E58增加了1kB的片內(nèi)SRAM，位于地址0000H~03FFH 之間，對此存儲器的訪問只能用MOVX指令。由于片內(nèi)SRAM與片外擴(kuò)展SRAM共同使用0000H~03FFH同一個地址空間，且都用MOVX指令訪問，因此具體訪問到哪個存儲器還需通過設(shè)置有關(guān)SFR來決定。然而，當(dāng)尋址超出3FFH后，W77E58將自動訪問片外SRAM，這時(shí)端口P0和P2將參與訪問操作。此外，W77E58還具有標(biāo)準(zhǔn)的256B的RAM，訪問這256RAM的方法與普通8052系列CPU的操作相同。方法是：對低128B （00H~7FH）RAM的訪問可以使用直接尋址或間接尋址的指令，但用直接尋址的指令讀寫高128B（80H~FFH）RAM時(shí)，訪問的是SFR，用間接尋址的指令讀寫高128B（80H~FFH）RAM時(shí)，訪問的是數(shù)據(jù)存儲單元。

圖1是W77E58數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖：

下面是訪問數(shù)據(jù)存儲器的C語言程序。

程序2：訪問數(shù)據(jù)存儲器的方法
    #define mem ((unsigned char xdata)0x0) /*定義數(shù)據(jù)指針，片內(nèi)或片外*/
    PMR 1 =1； /*選擇片內(nèi)SRAM*/
    Mem[12]=0x34； /*數(shù)據(jù)0x34存入片內(nèi)SRAM地址為12的單元中*/
    Mem[1200]=0x56； /*由于地址超出1FFH，數(shù)據(jù)0x56存入片外SRAM*/
    PMR &=0xfe； /*選擇片外SRAM*/
    Mem[12]=0x78； /*數(shù)據(jù)0x78存入片外SRAM地址為12的單元中*/

3 W77E58雙數(shù)據(jù)指針的應(yīng)用

與標(biāo)準(zhǔn)的8052相同，W77E58也使用MOVX指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器。MOVX指令有兩種：MOVX@Ri和MOVX@DPTR。用MOVX@Ri 指令對數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行訪問時(shí)，16位的尋址地址由兩部分組成，其中地址的低8位存在Ri中，而地址的高8位由P2口提供。用MOVX@DPTR指令對數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行訪問時(shí)，16位地址全部由數(shù)據(jù)指針DPTR提供。

W77E58有兩個數(shù)據(jù)指針，一個是所有51系列CPU所共有的DPTR，另一個是W77E58增加的DPTR1。用MOVX@DPTR對數(shù)據(jù)存儲器訪問時(shí)，究間是DPTR起作用，還是DPTR1起作用，應(yīng)由數(shù)據(jù)指針選擇位DPS來決定。當(dāng)DPS=0時(shí)，DPTR有效；DPS=1，DPTR1有效。改變 DPS的最快捷的方法是使用INC指令。

下面的程序段是使用兩個數(shù)據(jù)指針進(jìn)行數(shù)據(jù)塊移動的例子，我們可以發(fā)現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)指針的使用為程序編寫帶來了極大方便。

程序3：兩個數(shù)據(jù)指針的應(yīng)用
    MOV R2，#CNT ；R2是循環(huán)變量，裝入需要移動的字節(jié)數(shù)
    MOV DPS，#00H ；清除DPS，使DPTR有效
    MOV DPTR，#DHDL ；DPTR中裝入塊移動的目的地址
    INC DPS ；設(shè)置DPS，使DPTR1有效
    MOV DPTR，#SHSL ；DPTR中裝入塊移動的源地址
    LOOP：
    MOVC A，@DPTR ；從源地址中取數(shù)據(jù)
    INC DPTR ；源地址+1
    DEC DPS ；清除DPS，使DPTR有效
    MOVX @DPTR，A ；數(shù)據(jù)存入目的地址
    INC DPTR ；目的地址+1
    INC DPS ；設(shè)置DPS，使DPTR1有效
    DJNZ R2，LOOP ；循環(huán)直到所有移動操作完成

在進(jìn)行塊長度為50的數(shù)據(jù)移動時(shí)，如果用標(biāo)準(zhǔn)的8052，需要15720個機(jī)器周期；如果用W77E58和一個數(shù)據(jù)指針，則需要5240個機(jī)器周期；而上例中W77E58使用兩個數(shù)據(jù)批針，因而只需要3048個機(jī)器周期就可以了。很明顯，隨著數(shù)據(jù)塊的增大，節(jié)省時(shí)間的效果將更加明顯。

4 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的時(shí)間

標(biāo)準(zhǔn)8052的MOVX指令運(yùn)行時(shí)間固定為2個機(jī)器周期，而W77E58的MOVX指令運(yùn)行時(shí)間則可以由軟件選擇。時(shí)鐘控制字節(jié)CKCON中的MD2~MD0用以選擇MOVX的機(jī)器周期和讀寫脈沖的寬度。具體數(shù)據(jù)如表1所列。

表1 具體數(shù)據(jù)

5 關(guān)于SFR

SFR在位于地址c4h處的PMR格式為：

PMR，地址：c4h
D7D6D5D4D3D2D1D0
CD1CD0SWB/XTOFFALE OFF/DME0

其中CD1，CD0為機(jī)器周期選擇。改變機(jī)器周期時(shí)應(yīng)先將機(jī)器周期改為時(shí)鐘除4，然后再改為其它選擇。如果把機(jī)器周期從時(shí)鐘除64改為除1024，應(yīng)先將除64改為除4，再從除4改為除2024，參見表2。

表2 機(jī)器周期選擇

SWB：機(jī)器周期切回允許位。如SWB=1，當(dāng)外中斷或串行口激活時(shí)，強(qiáng)行選擇機(jī)器周期為時(shí)鐘除4，設(shè)置CD1=0，CD0=1。

XTOFF：晶體振蕩器禁止位。當(dāng)CPU使用RC振蕩器時(shí)，設(shè)置該位禁止外部晶體振蕩器。

若ALE_OFF=1：則片內(nèi)程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)尋址時(shí)禁止ALE輸出；若ALE-OFF=0：則允許ALE輸出。

在DME0=0時(shí)：選擇片外SRAM，DME0=1：選擇片內(nèi)SRAM。

SFR在地址8Eh處的CKCON格式如下：

CKCON,地址：8Eh