ISP器件W78E516及其在系统编程的实现

三、应用实例

此实例是在机车故障检测记录仪系统内对W78E516进行ISP操作的实验。这是一个由PC机和微控制器组成的主从式系统。 PC机经串行通信将新程序的二进制代码以数据形式下载,微控制器接收数据,由软件控制更新64KB APROM中的程序代码。实验中微控制器经RS-232接口接收数据并暂存于内部AUX-RAM中,不需扩展外部数据存储器,节省了板上空间。检测记录仪与PC机的通信采用RS-232标准,为简化硬件,只使用了该标准中的TXD、RXD以及地线3根连线,电平转换由MAXIM232专用芯片完成。实验电路原理图如图5所示。                    

实现ISP操作的软件由两部分组成：一是微控制器部分（包括APROM和LDROM中的程序）,用MCS-51汇编语言编写;二是PC机部分,由Microsoft Visual Basic开发而来,主要应用MSCOMM控件与W78E516通信,完成数据下载。

微控制器上电后一般从64KB APROM中启动。64KB APROM中,包括了在系统编程子程序,还有其他检测记录系统的子程序。微控制器必须读取拨码盘的输入,决定进入哪一种工作状态,是否进行在系统编程。值得注意的是,在写CHPCON寄存器时,应将其第4位置1,使AUX-RAM有效;64KB APROM中的程序应该始终包含图3流程所示的程序段,以使系统具有进入下一次在系统编程的能力。4KB LDROM中的程序主要作用是接收来自PC机的下载数据,并控制各项ISP操作。执行在系统编程时,利用SFRAL、SFRAH、SFRFD、SFRCN这几个特殊功能寄存器,选择在系统编程的地址单元,准备待写入的数据,选择待执行的操作类型。当从F04BOOT模式启动时,软件复位失效,必须硬件复位。在系统编程的数据由在此期间仍能正常工作的串行通信口进入。这部分流程如图6所示。

PC机通过 RS-232串口发送数据。每一帧的前3个字节都为7EH,作为帧同步信号。随后2个字节内容均为帧指针,表明本帧数据的帧号。PC机在发送1帧数据后,等待单片机发回确认数据帧,该帧数据应包括数据接收正确与否的标志及接收到的数据的帧号。数据帧格式及PC机通信软件流程分别如图7、图8所示。

结束语

根据本文介绍的方法,在机车故障检测记录仪系统内实现了对W78E516的在系统编程。

ISP技术高度的灵活性使同一种硬件结构能够实现多种系统功能,成为多功能硬件,减少了系统所需电路板的品种,简化了生产流程;多功能硬件还能够减少板上元件数目和系统电路板数目,使系统成本显著降低。在机车系统中要对各部分进行多种不同的测试,比如轴温、轴速以及车门的开关状态等等,以便了解机车的运行状况。在现阶段,处理这些模拟量或数字量需要设计生产多种不同的模块。应用ISP技术以后这一现状会得以改变：设计人员设计出包括微控制器、A/D和D/A转换芯片、I/O口等在内的通用模块,将其安装到需要进行检测的各个部分,然后利用ISP技术把不同的应用程序下载到微控制器中,就可以完成各种不同的测试功能,其综合经济效益不可低估。此外,

ISP技术也为其他许多领域带来了变革。总之,在系统编程技术具有广阔的开发应用前景。