MPC82G516單片機(jī)在學(xué)生課外科技活動中的應(yīng)用

關(guān)碩 馮玉昌

【摘要】MPC82G516單片機(jī)支持ISP和IAP在線編程模式、內(nèi)嵌監(jiān)控程序、支持ICE在線調(diào)試的常用必備操作，具有系統(tǒng)開發(fā)線路連接簡單、價(jià)格低廉、便于攜帶等特點(diǎn)。將 MPC82G516單片機(jī)應(yīng)用于學(xué)生進(jìn)行課外科技活動應(yīng)用培訓(xùn)，降低了學(xué)生課外科技活動成本，簡化單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)的操作，降低由于頻繁插拔對于芯片和用戶板帶來的的損傷。同時，以應(yīng)用實(shí)例說明MPC82G516單片機(jī)的增強(qiáng)功能可以簡化編程代碼，完成特定功能，提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用水平。

【關(guān)鍵詞】MPC82G516 ISP和IAP在線編程 ICE在線調(diào)試

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0199-01

1.引言

目前，單片機(jī)在大學(xué)生課外科技活動中廣泛應(yīng)用，歷屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽均出現(xiàn)以單片機(jī)為核心控制器完成設(shè)計(jì)功能的命題，全國各高校也積極響應(yīng)參賽，并結(jié)合單片機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織學(xué)生開展提高單片機(jī)應(yīng)用能力培訓(xùn)[1-2]。在培訓(xùn)過程中，采用的單片機(jī)仍以結(jié)合教學(xué)的51系列單片機(jī)為主，以仿真器+編程器模式進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用，仿真、調(diào)試完的程序需要借助編程器燒到單片機(jī)內(nèi)部或外接的程序存儲器中，而仿真器和編程器是一筆不小的開支。另外，在開發(fā)過程中，程序每改動一次就要拔下電路板上的芯片編程后再插上，這樣不但麻煩也很容易對芯片和用戶電路板造成損傷[3]。

針對這樣的問題，我們采用了MPC82G516單片機(jī)為培訓(xùn)機(jī)型。MPC82G516是臺灣笙泉公司開發(fā)的基于80C51的高效1-T結(jié)構(gòu)的單芯片微處理器，支持ISP和IAP在線編程模式，內(nèi)嵌監(jiān)控程序，支持ICE的常用必備操作，如復(fù)位、運(yùn)行、停止、單步、運(yùn)行到光標(biāo)、斷點(diǎn)設(shè)置[4]等，既降低了成本又簡化了學(xué)生開發(fā)應(yīng)用過程操作。此外，MPC82G516單片機(jī)增強(qiáng)功能可以提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用水平，使得學(xué)生在競賽中獲得好成績。

2.MPC82G516單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用模式

MPC82G516單片機(jī)的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)有專門的片上調(diào)試（On-Chip Debug，OCD）接口，支持（In-Circuit Emulator，ICE）仿真器的常用必備操作，如復(fù)位、運(yùn)行、停止、單步、運(yùn)行到光標(biāo)、斷點(diǎn)設(shè)置等，占用用戶系統(tǒng)資源少。此外還具備以下特點(diǎn)：

一般8051功能，兼容8051指令集；

64KB Flash存儲區(qū)和1024 字節(jié)RAM （XRAM）；

Flash存儲區(qū)可擦寫20000次無需外擴(kuò)展程序存儲區(qū)；

三個16個位定時器/計(jì)數(shù)器；Timer2減計(jì)數(shù)能力；

第二個 UART和配套的波特率產(chǎn)生器；

增強(qiáng) UART 功能- 幀錯誤偵測- 自動地址匹配；

6單元PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）- 捕捉模式- 16位軟件定時器模式- 高速輸出模式- PWM（脈沖寬度調(diào)變器）模式；

10位8通道ADC轉(zhuǎn)換器；

3個可編程時鐘輸出；

8輸入輔助鍵盤中斷；

外部中斷喚醒掉電模式；

雙數(shù)據(jù)指針。

MPC82G516單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)連接圖如圖1所示。采用專用的在線調(diào)試硬件Megawin 8051 OCD ICE，實(shí)物如圖2所示，價(jià)格低廉線路連接簡單便于攜帶，支持Keil 8051 IDE軟件。

圖1 MPC82G516單片機(jī)系統(tǒng)連接圖

圖2 Megawin 8051 OCD ICE

3.MPC82G516單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例

利用MPC82G516的雙數(shù)據(jù)指針、雙串口、定時計(jì)數(shù)器增強(qiáng)功能等，可簡化編程代碼或?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)51單片機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的功能。例如，雙數(shù)據(jù)指針的應(yīng)用不僅加速程序的執(zhí)行速度同時縮減程序大小，其典型應(yīng)用主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊的移動及前臺、后臺中斷模式應(yīng)用中。下面以數(shù)據(jù)塊移動為例說明雙數(shù)據(jù)指針的應(yīng)用。

單數(shù)據(jù)指針時，在切換尋址數(shù)據(jù)塊源地址和目的地址時需要分別對其進(jìn)行暫存，而雙數(shù)據(jù)指針時只需切換DPS位即可。以下為MPC82G516單片機(jī)完成外部數(shù)據(jù)塊移動代碼：

#include

Org 0000h

Ljmp start

org 0100h

start：mov r0，#10h ；設(shè)置數(shù)據(jù)塊長度

anl auxr1，#0feh ；DPTR指針轉(zhuǎn)換DPS=0

mov dptr，#data1 ；設(shè)置源起始地址

orl auxr1，#01h ；DPTR指針轉(zhuǎn)換DPS=1

mov dptr，#data2 ；設(shè)置目的起始地址

s1： anl auxr1，#0feh ；轉(zhuǎn)換DPTR指針

movx a，@dptr ；取出原數(shù)據(jù)

inc dptr ；調(diào)整源指針

orl auxr1，#01h ；轉(zhuǎn)換DPTR指針

movx @dptr，a ；數(shù)據(jù)存入目的地址

inc dptr ；調(diào)整目的指針

djnz r0，s1 ；是否全部傳送完？

anl auxr1，#0feh ；恢復(fù)默認(rèn)DPS=0

end ；結(jié)束

4.結(jié)論

應(yīng)用MPC82G516單片機(jī)開展課外科技活動培訓(xùn)，利用其支持ISP和IAP在線編程模式、內(nèi)嵌監(jiān)控程序、支持ICE在線調(diào)試的常用必備操作、系統(tǒng)線路連接簡單價(jià)格低廉便于攜帶等特點(diǎn)，有效降低了學(xué)生課外科技活動成本，簡化單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)操作過程，避免了頻繁插拔MCU芯片，降低了對于芯片和用戶板的損傷。同時，MPC82G516單片機(jī)的增強(qiáng)功能可以可簡化編程提高運(yùn)行速度，提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用水平，取得良好培訓(xùn)效果，在競賽取得好成績。

參考文獻(xiàn)：

[1]李社蕾.基于電子設(shè)計(jì)競賽的單片機(jī)教學(xué)改革方案探索.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù).2013，11（3）：84-86.

[2]馬利，楊曉峰，牛斌.電子設(shè)計(jì)競賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合模式的探索.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù).2013，11（2）：141-143.

[3]陳志英.基于USB 接口的51 單片機(jī)在線編程設(shè)計(jì).電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2012，34（5）：49-51.

[4]MPC82G516微處理器中文用戶手冊v103.

作者簡介：

關(guān)碩（1965-），男，吉林省吉林市人，東北電力大學(xué)自動化工程學(xué)院，大學(xué)本科，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：單片機(jī)教學(xué)及應(yīng)用。

馮玉昌（1977-），男，講師，東北電力大學(xué)自動化工程學(xué)院，研究方向：非線性預(yù)測控制。