51单片机内部EEPROM的应用
51单片机 原理
51单片机原理
51单片机，又称作8051单片机，是一种微控制器，广泛应用
于嵌入式系统中。
它是由英特尔公司在1980年推出的，并成
为了应用最广泛的单片机架构之一。
51单片机采用哈佛架构，具有8位数据总线和16位地址总线。
它内部集成了CPU、RAM、ROM、I/O口等组成部分。
在工
作时，通过外部时钟源供给给单片机提供时钟信号。
CPU是51单片机的核心部件，用于执行程序指令。
51单片机
的指令集支持多种操作，包括算术、逻辑、移位、跳转等。
数据的存储和处理则在RAM中进行，程序的存储则在ROM中。
RAM是51单片机的临时存储器，用于存储程序中的变量和计算结果。
ROM则是只读存储器，用于存储程序指令。
在单片
机启动时，ROM中的程序会被加载到RAM中，并由CPU执行。
I/O口是51单片机与外部设备进行交互的接口。
它可以被配置为输入或输出，用于连接各种传感器、执行器、显示器等外围设备。
通过I/O口，51单片机可以与外部世界进行数据交换和控制。
为了编程和调试51单片机，我们通常使用专用软件和编程器。
这些工具可以将用户编写的程序烧录到51单片机的ROM中，并通过与单片机的通信接口进行通信。
总的来说，51单片机是一种功能强大且应用广泛的微控制器。
它可以用于控制各种嵌入式系统，如家用电器、车辆电子、工业自动化等领域，为我们的生活和工作提供了便利。
三线制Microware同步串行EEPROM在MCS—51单片机上的运用
Ｔｈ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｅ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆＥＥＰＲＯＭ 、ｉｈ Ｍ ｉｒ ｗａ ｅ Ｓ —ａ ｌ ｎ Ｍ ＣＳ一５ ｃ ｖ ｔ ｃ ｏ ｒ ｅ ｌＢｌ ｏ ｓ １
Ｓｉ ｇｌ －Ｃｈｉ ｉｒ ｃ ｍ ｐｕｔ ｒ ｎ ｅ－ ｐＭ ｃｏ ｏ ｅ
Ｃ Ｓ
Ｓ Ｋ ＤＩ Ｄ Ｏ
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Ｅ Ｐ Ｏ 之 间通 信 的 同步 信 号 ，数 据 在 它 的上 升 沿 ＥＲ Ｍ
锁定有效 ；
Ｄ ： 据输入 ； Ｉ数 Ｄ 数据输 出 ； Ｏ： Ｏ Ｇ：Ｍｉ ｏｈｐ公 司 产 品 特 有 引 脚 。 该 引脚 接 Ｒ ｃ ｃｉ ｒ Ｖ ｃ时 ，器 件 的 内部 存 储 组 织 结 构 以 １ 位 为 一 个 单 ｃ ６
分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ６—６ ７ （ ０ ２ ０ —０ ０ １０ ９ ７ ２ ０ ） ８ ０ ９—０ ３
１ 三 线 制 Ｍｉｒｗａｅ串 行 总 线 ｃｏ ｒ
三 线 制 Ｍｉ ｏ ａｅ同 步 串 行 总线 接 口是 Ｎ ｔ ｎ ｌ ｃ ｗｒ ｒ ａｉ ａ ｏ Ｓ ｍ ｃｎ ｕｏ 公 司 在 其 生 产 的 Ｃ Ｐ系 列 和 Ｈ Ｃ 系 列 ｅ ｉｏｄ ｔ ｒ Ｏ Ｐ 微 控 制 器 上 采 用 的 一 种 串行 总线 ，它 使 用 的 三 根 信 号线 分 别 为 数 据 输 入 线 Ｓ 、数 据 输 出线 Ｓ Ｉ ０和 时 钟 信 号线 Ｓ Ｋ。由 于 三 线 制 Ｍｉ ｏ ａ ｃ ｗｒ ｒ ｅ总线 只 需 ３ ～４根 数 据 线 和 控 制 线 即 可 扩 展 具 有 三 线 制 Ｍｉｒ ａｅ总 ｃｏ ｒ ｗ 线 的 各 种 Ｉ ０器 件 ，而并 行 总 线 扩 展 方 法 却 需 要 ８ ／ 根 数 据 线 、８～１ ６根 地 址 线 和 ２～３位 的 控 制 线 ，因
51内部eeprom读写,实现掉电存储
主函数：#include<reg52.h>#include"EEPROM.h"#include"smg.h"void main(){num=byte_read(DEBUG_Data_Memory_Begin_Sector_addr);//字节读（程序开始时读取EEPROM中数据）if(num>=60)num=0;//防止首次上电时读取出错??while(1){if(num<60){display(num);num++;delay(5);delay1(DELAY_CONST);sector_erase(DEBUG_Data_Memory_Begin_Sector_addr);//擦出扇区byte_program (DEBUG_Data_Memory_Begin_Sector_addr,num);//字节编程}if(num==60)num=0;}}EEPROM.h：/*STC89C51RC，STC89LE51RC 0x2000 共八个扇区STC89C52RC，STC89LE52RC 0x2000 共八个扇区STC89C54RD+，STC89LE54RD+ 0x8000 共五十八个扇区STC89C55RD+，STC89LE55RD+ 0x8000 共五十八个扇区STC89C58RD+，STC89LE58RD+ 0x8000 共五十八个扇区*/#include<reg52.h>#include<intrins.h>//sfr定义特殊功能寄存器sfr ISP_DATA =0xe2;//ISP/IAP 操作时的数据寄存器,从Flash 读出的数据放在此处，向Flash 写的数据也需放在此处sfr ISP_ADDRH =0xe3;//ISP/IAP 操作时的地址寄存器高八位sfr ISP_ADDRL =0xe4;//ISP/IAP 操作时的地址寄存器低八位sfr ISP_CMD =0xe5;//ISP/IAP 操作时的命令模式寄存器，须命令触发寄存器触发方可生效sfr ISP_TRIG =0xe6;//ISP/IAP 操作时的命令触发寄存器sfr ISP_CONTR =0xe7;//ISP/IAP 控制寄存器/* 定义命令*/#define uchar unsigned char /*8bit无符号整型*/#define uint unsigned int /*16bit无符号整型*/#define READ_AP_and_Data_Memory_Command 0x01 /*字节读数据存储区*/#define PROGRAM_AP_and_Data_Memory_Command 0x02 /*字节编程数据存储区*/#define SECTOR_ERASE_AP_and_Data_Memory_Command 0x03 /*扇区擦除数据存储*/#define DEBUG_Data_Memory_Begin_Sector_addr 0x2000//扇区地址#define DELAY_CONST 60000//延时#define WAIT_TIME 0x01uchar num;/* 打开ISP,IAP 功能*/void ISP_IAP_enable(void){EA=0;/* 关中断*/ISP_CONTR=ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 */ISP_CONTR=ISP_CONTR|WAIT_TIME;ISP_CONTR=ISP_CONTR|0x80; /* 1000,0000 */}/* 关闭ISP,IAP 功能*/void ISP_IAP_disable(void){ISP_CONTR=ISP_CONTR&0x7f;/* 0111,1111 */ISP_TRIG=0x00;EA=1;/* 开中断*/}/* 字节读*/uchar byte_read(uint byte_addr){ISP_ADDRH = (uchar)(byte_addr >> 8);ISP_ADDRL = (uchar)(byte_addr & 0x00ff);ISP_CMD = ISP_CMD&0xf8;/* 1111,1000 */ISP_CMD = ISP_CMD|READ_AP_and_Data_Memory_Command;/* 0000,0001 */ISP_IAP_enable();ISP_TRIG = 0x46;ISP_TRIG = 0xb9;_nop_();ISP_IAP_disable();return (ISP_DATA);}/* 扇区擦除*/void sector_erase(uint sector_addr){uint get_sector_addr=0;get_sector_addr=(sector_addr & 0xfe00); /* 1111,1110,0000,0000; 取扇区地址*/ ISP_ADDRH = (uchar)(get_sector_addr >> 8);ISP_ADDRL = 0x00;ISP_CMD = ISP_CMD&0xf8;/* 1111,1000 */ISP_CMD =ISP_CMD|SECTOR_ERASE_AP_and_Data_Memory_Command;/* 0000,0011 */ ISP_IAP_enable();ISP_TRIG = 0x46;/* 触发ISP_IAP命令*/ISP_TRIG = 0xb9;/* 触发ISP_IAP命令*/_nop_();ISP_IAP_disable();}/* 字节编程*/void byte_program(uint byte_addr, uchar original_data){ISP_ADDRH = (uchar)(byte_addr >> 8);ISP_ADDRL = (uchar)(byte_addr & 0x00ff);ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 1111,1000 */ISP_CMD = ISP_CMD |PROGRAM_AP_and_Data_Memory_Command; /* 0000,0010 */ISP_DATA = original_data;ISP_IAP_enable();ISP_TRIG = 0x46; /* 触发ISP_IAP命令*/ISP_TRIG = 0xb9; /* 触发ISP_IAP命令*/_nop_();ISP_IAP_disable();}void delay1(uint counter){uint temp=0;for(temp=counter;temp>0;temp--){_nop_();_nop_();_nop_();}}Smg.h：/****************************************************************************** ***** 标题: 试验数码管上显示数字( 单片机直接实现位选共阴极) ** 用573锁存器控制和单片机脚直接位选控制(非译码器控制)数码管******************************************************************************** ****/#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code smg_duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //段码0-9.uchar code smg_wei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdF,0xbF,0x7F}; //位选控制查表的方法控制void delay(uint i){uchar j;for(i;i>0;i--)for(j=200;j>0;j--);}void display(uint dat)//数码管显示函数{uint i;uint LedOut[10];LedOut[0]=smg_duan[dat%10000/1000];//（若要显示小数点，则|0x80）LedOut[1]=smg_duan[dat%1000/100];LedOut[2]=smg_duan[dat%100/10];LedOut[3]=smg_duan[dat%10];for( i=0; i<4; i++){P0=LedOut[i];P2=smg_wei[i];//使用查表法进行位选delay(10);//扫描间隔时间，数码管每位显示的时间，太长会数码管会有闪烁感}}。
51单片机优缺点及应用领域介绍
51 单片机优缺点及应用领域介绍
一、51 单片机
应用最广泛的8 位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机，最早由Intel 推出，由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“经典”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
51 单片机之所以成为经典，成为易上手的单片机主要有以下特点：
特性
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
2、同时在片内RAM 区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用
极为灵活，这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
用EEPROM扩展单片机ROM实验
实验九用EEPROM扩展单片机ROM实验一、实验目的1.用EEPROM 27C64扩展51单片机ROM（27C64为外ROM）。
2.用proteus设计、仿真基于AT89C51单片机ROM的扩展实验。
3.借助proteus VSM的虚拟逻辑分析仪，观测单片机访问外ROM（即27C64）时地址、数据和控制总线的信号状态。
二、电路设计1.从PROTEUS库中选取元件①AT89C51.BUS：总线式的单片机；②RES：电阻；③7SEG-BCD- GRN：带BCD译码七段绿光数码管；④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤CRYSTAL：晶振；⑥74LS373：8D锁存器；⑦27C64：EEPROM存储器。
2.放置元器件3.放置电源和地4.连线5.元器件属性设置6.电气检测三、源程序设计、生成目标代码文件1.流程图2.源程序设计（1）通过菜单“sourc e→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。
若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。
（1）加载单片机目标代码文件对AT89C51单片机先右击后左击，打开其属性编辑窗口，在“Program File”栏中添加目标代码文件2764.HEX；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为120HZ。
（2）加载27C64目标代码文件对2764先右击后左击，打开其属性编辑窗口，在映像文件“Image File”栏中输入外ROM程序的目标代码文件P2764.HEX。
四、PROTEUS仿真1.加载目标代码文件2.仿真单击按钮，启动仿真。
启动仿真后，因单片机的EA脚接电源，从单片机内ROM地址0H开始执行指令LJMP 1000H。
因内ROM的最大地址为0FFFH，而外ROM 27C64的地址从0H到1FFFH，当指令地址大于0FFFH时就自动转到外ROM中去执行程序，所以执行LJMP 1000H是跳转到外ROM 27C64的地址1000H处执行外ROM 27C64中的程序。
51单片机的组成
51单片机的组成51单片机的组成51单片机是一种非常普及的单片机，其名字来源于其指令集中的51条指令。
51单片机的组成主要包括芯片内部逻辑设计、存储、外设及与外部器件通信等几个部分。
1. 芯片内部逻辑设计51单片机内部逻辑设计是由微控制器内核、地址总线、数据总线、控制总线、时钟电路等几部分构成的。
微控制器内核是整个51单片机的核心。
它包含一个CPU及其指令集、寄存器、标志寄存器以及一些特殊功能寄存器。
地址总线用于指定程序和数据在存储器中的位置，地址总线的宽度为16位，最大抵达到2^16=65536，即可以对64K的存储空间进行寻址。
数据总线用于CPU与其他器件之间的数据传送，数据总线的宽度为8位，即每次可以传送一个字节大小的数据。
控制总线用于传送指南信号，包括读写控制信号、中断控制信号等。
时钟电路为51单片机提供了一个系统时钟，时钟的频率可以通过输入时钟信号的频率分频器来调节。
2. 存储51单片机中有很多存储器，比如程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和非易失性存储器（EEPROM）等。
ROM是51单片机存储程序的地方，用于存放CPU指令和程序数据。
ROM一般是只读存储器，无法在运行中写入和修改。
程序存储器的大小为2K到64K。
RAM是51单片机存储数据的地方，用于存放程序运行中的数据、变量和寄存器的值等。
RAM的大小一般在128字节到8K之间，一般只存储运行时的数据。
EEPROM是一种非易失性存储器，用于持久存储用户程序和数据。
EEPROM可以使用电子擦除或编程器写入，而且数据不会因为断电而丢失。
3. 外设51单片机的外设包括IO口、定时器、串口、中断控制器、ADC、DAC等。
它们扩展了51单片机的应用。
IO口（Input Output Port）是外设中最简单也是最常用的一种外设，通过IO口，51单片机可以与外部器件进行交互，比如控制电器或读取传感器的值等。
定时器是一种定时功能外设，可以实现定时、计数和PWM等功能，用于控制系统时间和各种周期性动作。
STC单片机内部EEPROM的应用
ISP_IAP_enable()?/* 打开IAP 功能*/
for(i=0?i<len?i++)
{
/* 写一个字节*/
ISP_ADDRH=(unsigned char)(in_addr >> 8)?
ISP_TRIG=0xb9?/* 触发ISP_IAP 命令字节2 */
_nop_()?
}
/*
字节读
*/
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
ISP_ADDRH=(unsigned char)(byte_addr>>8)? /* 地址赋值*/
stc单片机EEPROM读写（一）
EEPROM 操作函数：
#define RdCommand 0x01
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01
#define PerSector 512
unsigned char xdata Ttotal[512]?
/*
打开ISP,IAP 功能
*/
void ISP_IAP_enable(void)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
ISPEN SWBS SWRST － － WT2 WT1 WT0
启动到ISP 区或用户程序区，这在“STC 单片机自动下载”一节，亦有所应用。
如：
ISP_CONTR=0x60? 则可以实现从用户应用程序区软件复位到ISP 程序区开始运行
51单片机内部EEPROM读写
51单⽚机内部EEPROM读写#include <reg52.h>#include <intrins.h>//定义类型，⽅便代码移植typedef unsigned char UINT8;typedef unsigned int UINT16;typedef unsigned long UINT32;typedef char INT8;typedef int INT16;typedef long INT32;static UINT8 i=0;/*定义寄存器 ISP*/sfr ISP_DATA= 0xe2; // Flash数据寄存器sfr ISP_ADDRH= 0xe3;// Flash⾼字节地址寄存器sfr ISP_ADDRL= 0xe4;// Flash低字节地址寄存器sfr ISP_CMD= 0xe5;// Flash命令模式寄存器sfr ISP_TRIG= 0xe6;// Flash命令触发寄存器sfr ISP_CONTR= 0xe7;// ISP/IAP 控制寄存器#define NOP() _nop_()#define EEPROM_START_ADDRESS 0X2000#define LED_PORT P2//微秒级延时void DelayNus(UINT16 t){UINT16 d=0;d=t;do{NOP();}while(--d > 0);}//毫秒级延时void DelayNms(UINT16 t){do{DelayNus(1000);}while(--t > 0);}//EEPROM使能void EEPROMEnable(void){ISP_CONTR=0x81;//使能并设置好等待时间}//EEPROM禁⽤void EEPROMDisable(void){ISP_CONTR=0x00;//禁⽌EEPROMISP_CMD = 0X00;//⽆ISP操作ISP_TRIG = 0X00;//清零ISP_ADDRH = 0X00;//清零ISP_ADDRL = 0X00;//清零}//eeprom 设置读写地址(相对地址)void EEPROMSetAddress(UINT16 addr){addr+=EEPROM_START_ADDRESS;//初始化地址ISP_ADDRH=(UINT8)(addr>>8);//设置读写地址⾼字节ISP_ADDRL=(UINT8) addr; //设置读写地址低字节}//EEPROM启动void EEPROMStart(void){ISP_TRIG=0x46;ISP_TRIG=0xB9;}//EEPROM读取单个字节UINT8 EEPROMReadByte(UINT16 addr){ISP_DATA=0X00;ISP_CMD=0X01;EEPROMEnable();EEPROMSetAddress(addr);EEPROMStart();DelayNus(10);//读取⼀个字节需要10usEEPROMDisable();return (ISP_DATA);}//EEPROM写⼊单个字节UINT8 EEPROMWriteByte(UINT16 addr,UINT8 byte) {EEPROMEnable();ISP_CMD=0X02;EEPROMSetAddress(addr);ISP_DATA=byte;EEPROMStart();DelayNus(60);EEPROMDisable();}//EEPROM扇区擦除UINT8 EEPROMSectorErase(UINT16 addr){ISP_CMD=0X03;EEPROMEnable();EEPROMSetAddress(addr);EEPROMStart();DelayNus(10);//EEPROMDisable();}void main(void){EEPROMSectorErase(0);EEPROMWriteByte(0,0x0f);i=EEPROMReadByte(0);LED_PORT = i;while(1);}现象：。
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STC89C51、52内部都自带有2K字节的EEPROM，54、55和58都自带有16K字节的EEPROM，STC单片机是利用IAP技术实现的EEPROM，内部Flash擦写次数可达100，000 次以上，先来介绍下ISP与IAP的区别和特点。
知识点：ISP与IAP介绍
ISP：In System Programable 是指在系统编程，通俗的讲，就是片子已经焊板子上，不用取下，就可以简单而方便地对其进行编程。
比如我们通过电脑给STC单片机下载程序，或给AT89S51单片机下载程序，这就是利用了ISP技术。
IAP：In Application Programable 是指在应用编程，就是片子提供一系列的机制(硬件/软件上的)当片子在运行程序的时候可以提供一种改变flash数据的方法。
通俗点讲，也就是说程序自己可以往程序存储器里写数据或修改程序。
这种方式的典型应用就是用一小段代码来实现程序的下载，实际上单片机的ISP功能就是通过IAP技术来实现的，即片子在出厂前就已经有一段小的boot程序在里面，片子上电后，开始运行这段程序，当检测到上位机有下载要求时，便和上位机通信，然后下载数据到存储区。
大家要注意千万不要尝试去擦除这段ISP引导程序，否则恐怕以后再也下载不了程序了。
STC单片机内部有几个专门的特殊功能寄存器负责管理ISP/IAP功能的，见表1。
表1 ISP/IAP相关寄存器列表
名称地址功能描述D7 D6 D5 D4 D3 D2
D1 D0 复位值
ISP_DATA E2h Flash数据寄存
器1111 1111
ISP_ADDRH E3h Flash高字节地址寄存
器0000 0000
ISP_ADDRL E4h Flash低字节地址寄存
器0000 0000
ISP_CMD E5h Flash命令模式寄存器-- -- -- -- -- MS2 MS1
MS0 xxxx x000
ISP_TRIG E6h Flash命令触发寄存
器xxxx xxxx
ISP_CONTR E7h ISP/IAP 控制寄存器ISPEN SWBS SWRST -- -- WT2 WT1
WT0 000x x000
ISP_DATA：ISP/IAP操作时的数据寄存器。
ISP/IAP从Flash读出的数据放在此处，向Flash写入的数据也需放在此处。
ISP_ADDRH：ISP/IAP操作时的地址寄存器高八位。
ISP_ADDRL：ISP/IAP操作时的地址寄存器低八位。
ISP_CMD：ISP/IAP操作时的命令模式寄存器，须命令触发寄存器触发方可生效。
命令模式如表2所示。
表2 ISP_CMD寄存器模式设置
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 模式选择
保留命令选择
-- -- -- -- -- 0 0 0 待机模式，无ISP操作
-- -- -- -- -- 0 0 1 对用户的应用程序flash区及数据flash区字节读
-- -- -- -- -- 0 1 0 对用户的应用程序flash区及数据flash区字节编程
-- -- -- -- -- 0 1 1 对用户的应用程序flash区及数据flash区扇区擦除
程序在系统ISP程序区时可以对用户应用程序区/数据Flash区(EEPROM)进行字节读/字节
编程/扇区擦除；程序在用户应用程序区时，仅可以对数据Flash区(EEPROM)进行字节读/字节编程/扇区擦除。
STC89C51RC/RD+系列单片机出厂时已经固化有ISP引导码，并设置为上电复位进入ISP程序区，并且出厂时就已完全加密。
ISP_TRIG：ISP/IAP操作时的命令触发寄存器。
在ISPEN(ISP_CONTR.7) =1时，对ISP_TRIG 先写入46h，再写入B9h，ISP/IAP命令才会生效。
STC89C52RC，STC89LE52RC单片机内部可用Data Flash(EEPROM)的地址如表3所示，其它型号单片机请查阅相关资料。
表3 STC89C52RC、STC89LE52RC单片机内部EEPROM地址表
第一扇区第二扇区第三扇区第四扇区
起始地址结束地址起始地址结束地址起始地址结束地址起始地址结束地址
2000H 21FFH 2200H 23FFH 2400H 25FFH 2600H 27FFH
第五扇区第六扇区第七扇区第八扇区
起始地址结束地址起始地址结束地址起始地址结束地址起始地址结束地址
2800H 29FFH 2A00H 2BFFH 2C00H 2DFFH 2E00H 2FFFH
每个扇区为512字节，建议大家在写程序时，将同一次修改的数据放在同一个扇区，方便修改，因为在执行擦除命令时，一次最少要擦除一个扇区的数据，每次在更新数据前都必须要擦除原数据方可重新写入新数据，不能直接在原来数据基础上更新内容。