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。

 #include<reg51.h>
 #define uchar unsigned char//宏定义
 #define uint unsigned int
 sbit dula=P2^; //段控制位
 sbit wela=P2^; //位控制位
 uchar miao,fen,aa,n1,n2,n3,n4;
 uchar code table[]={ //显示编码
 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
 0x39,0x5e,0x79,0x71};

 void delay(uint z); //延时程序声明
 void init(void);//初始化程序声明
 void display(uchar n1 ,uchar n2,uchar n3,uchar n4); //显示程序声明

 void main(){ //主程序
     init(); //调用初始化程序
     while(){  //进入大循环
         if(aa==){ //判断是否到了1S
             miao++; //秒数加1
             if(miao==){ //判断是否到了60秒
                 miao=; //秒数清0
                 fen++; //分数加1
                 if(fen==){ //判断是否到了60分
                     fen=; //分数到60则清0
                 }
                 n1=fen/; //第一个数码管显示分的十位
                 n2=fen%; //第二个数码管显示分的个位
                 n3=miao/; //第三个数码管显示秒的十位
                 n4=miao%; //第四个数码管显示秒的个位
             }
             display(n1,n2,n3,n4);
         }
     }
 }

 void delay(uint z){ //延时程序
     uint x,y;
     for(x=z;x>;x--)
     for(y=;y>;y--);
 }

 void display(uchar n1 ,uchar n2,uchar n3,uchar n4) {
     dula=; //开段选
     P0=table[n1]; //送分的十位
     dula=; //关段选
     P0=0xff; //消隐
     wela=; //开位选
     P0=0xfe; //选通分的十位
     wela=; //关位选
     P0=0xff; //消隐
     delay(); //延时

     dula=; //开段选
     P0=table[n2]; //送分的个位
     dula=; //关段选
     P0=0xff; //消隐
     wela=; //开位选
     P0=0xfd; //选通分的个位
     wela=; //关位选
     P0=0xff; //消隐
     delay(); //延时

     dula=; //开段选
     P0=table[n3]; //送秒的十位
     dula=; //关段选
     P0=0xff; //消隐
     wela=; //开位选
     P0=0xfb; //选通秒的十位
     wela=; //关位选
     P0=0xff; //消隐
     delay(); //延时

     dula=; //开段选
     P0=table[n4]; //送秒的个位
     dula=; //关段选
     P0=0xff; //消隐
     wela=; //开位选
     P0=0xf7; //选通秒的个位
     wela=; //关位选
     P0=0xff; //消隐
     delay(); //延时
 }

 void init(void){

 }

 void timer0(void) interrupt  using  {
     TH0=(-)/; //求模
     TL0=(-)%; //求余
     aa++;
 }

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。