单片机成长之路（51基础篇） - 004 STC89C52MCU 软件实现系统复位

  用户应用程序在运行过程中，有时会有特殊需求，需要实现单片机系统复位(热启动之一)，传统的8051单片机由于硬件上未支持此功能，用户必须用软件模拟实现，实现起来较麻烦。STC单片机增加了相应的硬件功能，内部的ISP/IAP控制寄存器ISP_CONTR便可以实现此功能。用户只需简单的控制ISP_CONTR特殊功能寄存器的其中两位SWBS和SWRST就可以实现系统复位。 
ISP/IAP控制寄存器(ISP_CONTR)

STC单片机ISP/IAP控制寄存器在特殊功能寄存器中的字节地址为E7H，不能位寻址，该寄存器用来管理和ISP/IAP相关的功能设定及是否软件复位等。单片机复位时该寄存器全部被清0。其各位的定义如表4.3.1所示。

表1 ISP/IAP控制寄存器(ISP_CONTR)

       ISPEN：ISP/IAP 功能允许位。0：禁止ISP/IAP编程改变Flash。1：允许编程改变Flash。

       SWBS：软件选择从用户应用程序区启动(0)，还是从ISP程序区启动(1)。要与SWRST直接配合才可以实现。

       SWRST：0:不操作；1:产生软件系统复位，硬件自动清零。 

WT2、WT1、WT0：ISP/IAP编程时设定CPU等待的最长时间。ISP/IAP编程时可对Flash进行读操作、写操作、擦除操作，当进行这些操作时，时钟将被CPU锁定只进行这些操作，而不同的操作将会耗费CPU不同的时间，这里我们通过人为设定可以给CPU一个最长的等待时间，若在此时间段内相应的操作未完成，数据将丢失或错误。以下给出芯片厂商推荐的等待时间关系表，如表3.4.2所示：

表2 ISP/IAP编程CPU等待时间参考表

   SWBS与SWRST组合情况如下：

   从用户应用程序区(AP区)软件复位并切换到用户应用程序区(AP区)开始执行程序：

   ISP_CONTR=00100000B，SWBS=0(选择AP区)，SWRST=1(软复位)。

   从系统ISP监控程序区软件复位并切换到用户应用程序区(AP区)开始执行程序：

    ISP_CONTR=00100000B，SWBS=0(选择AP区)，SWRST=1(软复位)。

    从用户应用程序区(AP区)软件复位并切换到系统ISP监控程序区开始执行程序：

   ISP_CONTR=01100000B，SWBS=1(选择ISP区)，SWRST=1(软复位)。

    从系统ISP监控程序区软件复位并切换到系统ISP监控程序区开始执行程序：

    ISP_CONTR=01100000B，SWBS=1(选择ISP区)，SWRST=1(软复位)。

    本复位是整个系统复位，所有的特殊功能寄存器都会复位到初始值，I/O口也会被初始化。

    用户应用程序区(AP区)指仅仅是用户自己编写的程序区。

    ISP监控程序区ISP区是指芯片出厂时就已经固化在单片机内部的一段程序，STC单片机可以进行ISP串行下载程序，这就是因为芯片在出厂时已经在单片机内部固化了ISP引导码，程序首次上电时先会从ISP区开始执行代码，体现在实际实验中时，就是我们在下载程序时，先要点击下载软件界面上的下载，然后再开启单片机电源，当单片机检测到上位机有下载程序的需要时，便启用ISP下载功能给单片机下载程序。若经过短暂的时间没有检测到上位机有下载程序的需求，单片机便会从用户应用程序区(AP区)开始执行代码。

    接下来我们通过一个例程，为大家演示如何使用STC单片机的软件复位功能实现运行中的程序突然复位。

    【例】：在实验板上实现如下描述，在数码管前两位显示以秒递增数，到增加到10时，利用STC单片机的软件复位功能让单片机复位。

1 #include<reg51.h>
2 #define uchar unsigned char//宏定义
3 #define uint unsigned int
4 sbit dula=P2^6; //段控制位
5 sbit wela=P2^7; //位控制位
6 uchar miao,fen,aa,n1,n2,n3,n4;
7 uchar code table[]={ //显示编码
8 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
9 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
10 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
11 0x39,0x5e,0x79,0x71};
12
13 void delay(uint z); //延时程序声明
14 void init(void);//初始化程序声明
15 void display(uchar n1 ,uchar n2,uchar n3,uchar n4); //显示程序声明
16
17
18 void main(){ //主程序
19     init(); //调用初始化程序
20     while(1){  //进入大循环
21         if(aa==20){ //判断是否到了1S
22             miao++; //秒数加1
23             if(miao==60){ //判断是否到了60秒
24                 miao=0; //秒数清0
25                 fen++; //分数加1
26                 if(fen==60){ //判断是否到了60分
27                     fen=0; //分数到60则清0
28                 }
29                 n1=fen/10; //第一个数码管显示分的十位
30                 n2=fen%10; //第二个数码管显示分的个位
31                 n3=miao/10; //第三个数码管显示秒的十位
32                 n4=miao%10; //第四个数码管显示秒的个位
33             }
34             display(n1,n2,n3,n4);
35         }
36     }
37 }
38
39 void delay(uint z){ //延时程序
40     uint x,y;
41     for(x=z;x>0;x--)
42     for(y=110;y>0;y--);
43 }
44
45
46
47 void display(uchar n1 ,uchar n2,uchar n3,uchar n4) {
48     dula=1; //开段选
49     P0=table[n1]; //送分的十位
50     dula=0; //关段选
51     P0=0xff; //消隐
52     wela=1; //开位选
53     P0=0xfe; //选通分的十位
54     wela=0; //关位选
55     P0=0xff; //消隐
56     delay(1); //延时
57
58     dula=1; //开段选
59     P0=table[n2]; //送分的个位
60     dula=0; //关段选
61     P0=0xff; //消隐
62     wela=1; //开位选
63     P0=0xfd; //选通分的个位
64     wela=0; //关位选
65     P0=0xff; //消隐
66     delay(1); //延时
67
68     dula=1; //开段选
69     P0=table[n3]; //送秒的十位
70     dula=0; //关段选
71     P0=0xff; //消隐
72     wela=1; //开位选
73     P0=0xfb; //选通秒的十位
74     wela=0; //关位选
75     P0=0xff; //消隐
76     delay(1); //延时
77
78     dula=1; //开段选
79     P0=table[n4]; //送秒的个位
80     dula=0; //关段选
81     P0=0xff; //消隐
82     wela=1; //开位选
83     P0=0xf7; //选通秒的个位
84     wela=0; //关位选
85     P0=0xff; //消隐
86     delay(1); //延时
87 }
88
89 void init(void){
90
91 }
92
93 void timer0(void) interrupt 1 using 1 {
94     TH0=(65536-50000)/256; //求模
95     TL0=(65536-50000)%256; //求余
96     aa++;
97 }

分析：

　　（1）“sfr ISP_CONTR=0xe7;”定义ISP/IAP控制寄存器。

　　（2）“ISP_CONTR=0x20;”用软件复位到用户应用程序区(AP区)，重新开始执行程序。

　　（3）从演示结果可看出，当数码管上的数字显示到“09”，再加一秒时，数字立即变成“00”，则说明程序复位从头开始执行了。