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)
|
位序号 |
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
位符号 |
ISPEN |
SWBS |
SWRST |
－－ |
－－ |
WT2 |
WT1 |
WT0 |
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
|
设置等待时间 |
CPU等待时间(机器周期) |
|||||
|
WT2 |
WT1 |
WT0 |
读操作 |
写操作 |
擦除操作 |
要求系统时钟 |
|
0 |
1 |
1 |
6 |
30 |
5741 |
小于5MHz |
|
0 |
1 |
0 |
11 |
60 |
10942 |
小于10MHz |
|
0 |
0 |
1 |
22 |
120 |
21885 |
小于20MHz |
|
0 |
0 |
0 |
43 |
240 |
43769 |
小于40MHz |
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。
