用8031仿真器开发AT80C2051单片机的方法-

1、用8031仿真器开发A T80C2051单片机的方法史延龄(工程兵指挥学院徐州221004摘要:简要介绍A T89C2051单片机的引脚和片内闪速存储器的特性,论述用8031仿真器对A T89C2051编程、校验、擦除时,接口电路及其软件的设计方法。关键词:A T89C2051开发接口软件A T89C2051是一种高性能价格比单片机。引脚和指令系统与8031单片机完全兼容。片内有24K字节的闪速存储器(采用电擦除编程,可重复编程1000次,数据可保存10年,除没有P0口、P2口外,具有8031所有功能结构,即一片A T89C2051相当于8031、373、2716组成的最小系统。用它构成的仪器

2、仪表,具有电路简单、可靠性好、体积小、成本低等优点,极具推广价值。但目前开发A T89C2051的仿真器和编程器价格较贵,影响了它的推广应用。本文论述的用8031仿真器开发A T89C2051的方法,可使已有8031仿真器的科技工作者非常容易的开发A T89C2051、而又几乎不需要经费。1AT89C2051简介111引脚及其功能A T89C2051引脚如图1所示。P1口为8位双向图1A T89C2051引脚图I/O口,P112P117有内部上拉电阻,P110与P111无内部上拉电阻,P110与P111具有第二功能,分别作为片内精密比较器的同相、反相输入端。P1口输出驱动器能提供20mA的灌电

3、流驱动能力。P1口锁存器写1时可作为输入口。P1口在片内闪速存储器编程和校验时接收和输出程序代码。P3口为7位双向I/O口,有内部上拉电阻,P3口输出驱动器能提供20mA灌电流驱动能力。P3口锁存器写1时可作输入口。P316作为输入线与片内精密比较器输出端在片内相连,故无引出线。P310 P315的第二功能与8031P3口相应口线的第二功能完全相同。另外,在片内闪速存储器编程期间,每编程完一个字节,P311就输出一个低电平脉冲。RST为复位输入端,引脚电平由L变H后,所有I/O口线立即复位到1状态。振荡器振荡时该引脚保持两个机器周期高电平,可复位整个器件。在对片内闪速存储器编程、较验时,RST

4、端有L、H、+12V三种电平(信号要求。XTAL1、XTAL2分别为片内振荡器反相放大器的输入、输出端。晶振和陶瓷振子均可作谐振器,振荡电路外部连接与8031相同,当选用晶振时C1、C2为40p F±10p F。当用外部时钟驱动时,XTAL2悬空, XTAL1接外部时钟(高低电平脉宽均不小于15ns。112片内闪速存储器特性A T89C2051片内2K字节闪速存储器,出厂时为FFH(空状态,并准备接受编程。按字节编程,一旦编程完毕,任何一个非空字节若再次编程必须先对2K 字节全部电擦除。片内有一个闪速存储器地址计数器,该计数器在RST端信号的上升沿复位为000H,在XTAL1引脚加一

5、高电平脉冲后加1。闪速存储器编程、校验、擦除时2051有关引脚对电平的要求如表1。表1编程校验擦除时引脚对电平的要求P317XTAL1P315P314P313P312RST 校验H L H L L H H编程H L H H L12V擦除L L L L H12V522000年第3期仪表技术收稿日期:1999-12史延龄,男,工程兵指挥学院物理教研室副教授。闪速存储器编程时加电顺序:先加上A T89C2051的工作电源(2176V,再在RST、XTAL1引脚加L电平,10ms后按图2和表1的要求为其它引脚加电。片擦除:除满足表1有关要求外,还要求P312上的电平由高变低并保持低电平10ms。2开发

6、2051应用系统的方法因为A T89C2051的引脚和指令系统与8031完全兼容,所以8031仿真器开发2051应用系统的方法与开发8031应用系统的方法完全相同,如在设计2051应用系统的硬件和相应程序时,只要把8031仿真器上8031的P1和P2当作2051的P1、P2口使用即可,不过8031仿真器只能把应用系统中的程序固化在E2 PROM中,而无法写入2051内的闪速存储器。因此,用8031仿真器开发2051应用系统的关键:在2051应用系统的软硬件设计好之后,再通过一定的接口电路及软件在8031仿真器的控制下,把应用程序写入2051的闪速存储器。211接口电路设计根据表1,若通过205

7、1的P1口把程序代码写入闪速存储器(即编程或读出程序代码(即校验,需要一个8位双向数据口,同时还需要一个8位控制口(输出口,以便控制2051的P312P315、P317、RST和XTAL1等7个管脚的电平。另外,还需要一条输入线对2051的P311状态进行检测。恰好8031仿真器上的8031对用户是开放的,即可把仿真器上的8031当作用户系统中的8031使用 ,因此可用8031的P1口作为双向数据口与2051的P1口直接联接,而把8031的P3口作控制口与2051的有关引脚直接联接,如图2的左半部分所示。由于2051片内的闪速存储器在编程和校验时,对2051的RST引脚电平(信号有三种要求:H

8、、L、+ 12V,而8031的P1,P3口仅剩下P310脚未用,显然单用P310控制RA T无法满足要求。可用74L S377从8031的P0口扩展两个输出位Q0、Q1(377的片选地址为7FFFH,用它们控制驱劝两个光电藕合器(4N25即可达到RST电平的要求,如图2的右半部分。当Q1Q0=01时,D1、T1截止,而D2、T2导通, RST为+12V;当Q1Q0=10时,D1、T1导通,D2、T2截止,RST为H电平;当Q1Q0=11时,D1、T1、D2、T2均截止,RST为L电平。212软件设计图2接口电路只有在相应的软件控制下,才能完成对2051片内闪速存储器的擦除、编程和校验。所设计的

9、软件既要满足表1的电平要求,又要满足时序要求。由图2可知,2051有关引脚的电平主要由8031的P3口控制(RST电平控制如上所述,因为8031、图2接口电路图2051的P310未使用,所以8031的P310输出0和1均可,这里令其为1,又因8031的P311是作为输入线使用的,故应设置为1,至于8031P3口其它输出线的输出信号要根据表1的要求设定。因此,为满足电平要求,在校验、编程、擦除时,8031P3口应输出的数据(控制字分别为0A、7H、0B7H、0FH,至于时序要求,可通过调用延时子程序和指令执行的先后或加NOP 指令来实现。21211擦除子程序CL EAR:MOV A,#01H;使

10、RST为+12V MOV DPTR,#7FFFHMOVXDPTR,AMOV P3,#0FH;发送电平控制字CL R P312;P312由H变L且保LCALL ms10;持10msSETB P312RET21212编程子程序假设欲写入2051的应用程序代码为FF个字节,其首址为8031仿真器仿真RAM中的0000H单元,而把对2051片内闪速存储器擦除、编程和校验的程序放在仿真器RAM中的另外一个区域内。程序如下:WR ITE:MOV A,#03H;使RST为L电平MOV DPTR,#7FFFH;且保持10msMOVXDPTR,ALCALL ms10MOV R1,#0FFH;写入字节数MOV P

11、3,#0B7H;发电平控制字MOV A,#01H;使RST为+12VMOVXDPTR,ALCALL us10;延时10s(下转第30页部中断服务程序1完成数据的发送;若接收,则此子系统开外部中断0,通过外部中断服务程序0发送ACK、STB信号,并完成数据的接收。数据传送完毕,关各自的中断和三态门,并释放数据总线(即发送1P110。外部中断0服务程序和外部中断1服务程序的流程框图见图3、图4,从机通讯子程序的流程框图见图5。参考文献1陈良光,赵文敏.单片机多机系统资源共享的一种方法.黑龙江商学院学报,1997.2李广弟.单片机基础.北京航空航天大学出版社,1994.(周孝刚编发(上接第26页MO

12、V DPTR,#0000H;送代码首址MOV A,#00HWT1:MOVC A,A+DPTR;写一个字节MOV P1,ANOPCL R P312NOPSETB P312WT2:J NB P311,WT2;一个字节写完吗?DJ NZ R1,WT3;所有字节写完吗?S J MP WT4WT3:INC DPTR;送下一字节地址SETB P316;2051地址计数器CL R P316;加1S J MP WT1WT4:RET21213校验子程序设从2051闪速存储器中依次读出FF个字节的程序代码,并逐个与仿真器仿真RAM中的FF个字节原程序代码比较,若写入2051的代码全部正确,就把仿真器8031内部R

13、AM的21H单元置FF,否则把21H清零。READ:MOV A,#03;使RST为L电平MOV DPTR,#7FFFHMOVXDPTR,AMOV A,#02H;RST由L变H,使地MOVXDPTR,A;址计数器清零MOV R2,#0FFH;置读出字节数MOV P3,#0A7H;发电平控制字MOV DPTR,#0000H;仿真器RAM读数首地址RD1:LCALL us120;延时120sMOV20H,P1;从2051读一字节存入20H单元MOV A,#00H;从仿真器RAM读一字节MOVC A,A+DPTRC J N E A,20H,RD3;两字节相等吗?DJ NZ R2,RD2;全部校验完吗?MOV21H,#0FF;写入2051的代码均正确S J MP RD4RD2:INC DPTR;仿真器RAM下一单元地址SETB P316;2051内部地址计数器加1CL R P316S J MP RD1RD3:MOV21H,#00H;写