OTPROM型單片機內內部存儲器的使用研究
發布時間:2008/5/26 0:00:00 訪問次數:957
    
    
    來源:單片機及嵌入式系統應用 作者:中國石油大學 馮興田 張加勝
    
    隨著變頻調速以及微機控制技術的發展,適應電機控制的intel 8xc196mc系列單片機應用越來越廣泛。
    
    與80c196mc相比,87c196mc單片機帶有16 kb的otprom(one tline programmable read-only memory),可以進行片內編程操作,而且可以增強加密功能。對于普通的控制系統來說,其存儲容量足夠大,不必再使用外部擴展存儲器。然而87c196mc單片機的otprom存在一個缺點:不可擦除,也就是說只能編程一次,不能實現重復編程,不利于大量普及使用。
    
    當程序從仿真器移植到單片機的otprom時,并不能保證程序的一次成功性,由于單片機的不可擦除性,若程序脫機一次就使用一片單片機,顯然將造成巨大的資源浪費。另一方面,對于復雜系統,16kb的otprom容量如果不夠,則需要采用擴展外部存儲器,為了保證有效實現加密功能,應保留一部分程序在片內otprom,此時便涉及到單片機內、外存儲器的銜接問題。
    
    本文針對intel 87c196mc單片機內部存儲器的不可擦除性,對兩種情況下的使用問題提供了可以有效實現重復編程的方法,并可以推廣至其他任何帶有otprom的單片機系列的編程應用中。
    
    1 87c196mc單片機內部存儲器的編程方式
    
    intel 87c196mc單片機支持三種編程方式:自動編程方式(使87c196mc單片機不用eprom編程器即可從外部eprom對自己編程)、從機編程方式(給外部eprom編程器提供了一個標準接口)和實時編程方式(運行中編程方式,可以在軟件控制下實時對單個eprom單元編程)。和其他方式不同,實時編程可以在不進入全eprom編程方式下完成。
    
    對于intel 87c196mc單片機的otprom只能編程,不能擦除,但在編程時可以驗證是否已確實編程。對0tprom可以采用2種編程方法:在從機編程方式下或在專門的otprom編程方式下編程。otprom為87c196mc單片機提供了輔助的存儲器保護手段,它可以禁止總線控制器執行外部取指周期,若企圖把一個外部地址裝載到pc寄存器,芯片將復位。這種自動復位功能對跑飛的代碼也提供了一種額外的恢復手段。使用時應根據實際需要采取不同的編程方式。
    
    2 87c196mc單片機內部存儲器的重復編程方法
    
    單片機87c196mc的ea引腳(外部訪問允許端,87c196mc plcc84-36腳)用來控制訪問內部存儲器或外部存儲器。當ea=o時,所有訪問都是對片外存儲器的;當ea=1時,對2000h~5fffh單元的訪問都是對片內otprom/rom的。編程方式下,ea=12.5 v。由于復位時ea的電平被鎖存,難以通過外部硬件電路來實現程序空間的選擇。這里通過應用程序語句來控制程序地址范圍,相當于ea的電平變化作用。本文主要應用了intel匯編語言的長跳轉指令ump來實現控制訪問內、外存儲器的功能,下面介紹兩種常用的方法。
    
    2.1片內編程操作方法
    
    所謂87c196mc單片機otprom的不可擦除性,實質上是不可實現從“0”到“1”的編程,而只能完成從“1”到“o”的編程。以下通過簡單的程序實例來介紹這種方法。
    
    ljmp nextl
    cseg at 2600h
    nextl:……
    
    上述語句實際上代表的是ljmp2600h.其機器碼為e79c04,當地址2600h變化時,得到一組對應的機器碼,通過對這一組機器碼進行分析,就可以得到該方法的原理,如表1所列。
    
    
    
    機器碼e79c04的后兩個字節代表了匯編程序語句中的地址(04代表了2600h,14代表了3600h……)。當一個字節從4位全是“1”變成4位全是“o”,且每次只有一個“l”變為“0”時,可以有多種不同的變法,如表2所列。
    
    
    
    由于
    
    
    來源:單片機及嵌入式系統應用 作者:中國石油大學 馮興田 張加勝
    
    隨著變頻調速以及微機控制技術的發展,適應電機控制的intel 8xc196mc系列單片機應用越來越廣泛。
    
    與80c196mc相比,87c196mc單片機帶有16 kb的otprom(one tline programmable read-only memory),可以進行片內編程操作,而且可以增強加密功能。對于普通的控制系統來說,其存儲容量足夠大,不必再使用外部擴展存儲器。然而87c196mc單片機的otprom存在一個缺點:不可擦除,也就是說只能編程一次,不能實現重復編程,不利于大量普及使用。
    
    當程序從仿真器移植到單片機的otprom時,并不能保證程序的一次成功性,由于單片機的不可擦除性,若程序脫機一次就使用一片單片機,顯然將造成巨大的資源浪費。另一方面,對于復雜系統,16kb的otprom容量如果不夠,則需要采用擴展外部存儲器,為了保證有效實現加密功能,應保留一部分程序在片內otprom,此時便涉及到單片機內、外存儲器的銜接問題。
    
    本文針對intel 87c196mc單片機內部存儲器的不可擦除性,對兩種情況下的使用問題提供了可以有效實現重復編程的方法,并可以推廣至其他任何帶有otprom的單片機系列的編程應用中。
    
    1 87c196mc單片機內部存儲器的編程方式
    
    intel 87c196mc單片機支持三種編程方式:自動編程方式(使87c196mc單片機不用eprom編程器即可從外部eprom對自己編程)、從機編程方式(給外部eprom編程器提供了一個標準接口)和實時編程方式(運行中編程方式,可以在軟件控制下實時對單個eprom單元編程)。和其他方式不同,實時編程可以在不進入全eprom編程方式下完成。
    
    對于intel 87c196mc單片機的otprom只能編程,不能擦除,但在編程時可以驗證是否已確實編程。對0tprom可以采用2種編程方法:在從機編程方式下或在專門的otprom編程方式下編程。otprom為87c196mc單片機提供了輔助的存儲器保護手段,它可以禁止總線控制器執行外部取指周期,若企圖把一個外部地址裝載到pc寄存器,芯片將復位。這種自動復位功能對跑飛的代碼也提供了一種額外的恢復手段。使用時應根據實際需要采取不同的編程方式。
    
    2 87c196mc單片機內部存儲器的重復編程方法
    
    單片機87c196mc的ea引腳(外部訪問允許端,87c196mc plcc84-36腳)用來控制訪問內部存儲器或外部存儲器。當ea=o時,所有訪問都是對片外存儲器的;當ea=1時,對2000h~5fffh單元的訪問都是對片內otprom/rom的。編程方式下,ea=12.5 v。由于復位時ea的電平被鎖存,難以通過外部硬件電路來實現程序空間的選擇。這里通過應用程序語句來控制程序地址范圍,相當于ea的電平變化作用。本文主要應用了intel匯編語言的長跳轉指令ump來實現控制訪問內、外存儲器的功能,下面介紹兩種常用的方法。
    
    2.1片內編程操作方法
    
    所謂87c196mc單片機otprom的不可擦除性,實質上是不可實現從“0”到“1”的編程,而只能完成從“1”到“o”的編程。以下通過簡單的程序實例來介紹這種方法。
    
    ljmp nextl
    cseg at 2600h
    nextl:……
    
    上述語句實際上代表的是ljmp2600h.其機器碼為e79c04,當地址2600h變化時,得到一組對應的機器碼,通過對這一組機器碼進行分析,就可以得到該方法的原理,如表1所列。
    
    
    
    機器碼e79c04的后兩個字節代表了匯編程序語句中的地址(04代表了2600h,14代表了3600h……)。當一個字節從4位全是“1”變成4位全是“o”,且每次只有一個“l”變為“0”時,可以有多種不同的變法,如表2所列。
    
    
    
    由于