P89C51RD2的Boot ROM与ISP功能的实现

主程序中用到了两个子程序：READ_ROM和SEND_END。

READ_ROM子程序功能：从FC00H开始将代码读出，将其转变成ASCII码并拼凑成HEX文件记录的形式传给上位机。

读Boot ROM代码所调用的子程序见本刊网站发表的全文。

3 Boot ROM固件的功能分析

通过对Boot ROM中的程序进行分析，可以对ISP的有关指令进行更深入的理解，在一些编程方法上也可以向国外学习。下面对ISP的有关知识点进行阐述。

3.1 关于自动确定波特率

PHILIPS给出的ISP功能的第一个步骤为：上位机向下位机发送一个大写的英文字符U，供下位机确定波特率。

3.1.1 工作原理

大写的英文字符U有它的特殊性，它的ASCII码为55H，转换成二进制为01010101B，也就是说它是一个0、1相间的数据，如图2所示。如果能够算出其一个位的传输时间tp，则对应的波特率就可以计算出来。

3.1.2 tp对应的计数值

首先看一下在Boot ROM中是如何计算一个位所对应的计数值的。以下为Boot ROM从地址FC00H ~FC17H之间的源代码及反汇编程序：

源代码 反汇编程序
FC00 75 89 02 MOV TMOD,#02H ;T1工作模式2，定时器
FC03 75 C8 30 MOV T2CON,#30H ;T2工作为串行口波特
;率发生器
FC06 E4 CLR A
FC07 F5 CD MOV TH2,A
FC09 F5 CC MOV TL2,A ;T2=0000H
FC0B 30 B0 FD JNB P3.0,$ ;若P3.0=0，则等待，
;直到其变为1
FC0E 20 B0 FD JB P3.0,$ ;若P3.0=1，则等待，
;直到下降沿到来
FC11 D2 CA SETB TR2 ;启动T2定时器
FC13 30 B0 FD JNB P3.0,$ ;若P3.0=0，则等待，
;直到上升沿到来
FC16 C2 CA CLR TR2 ;关闭T2定时器，此时
;T2中的数值为tp

首先将T2清0，然后测下降沿，测到下降沿后，开始置TR2=1，T2开始计数，等测到上升沿后，置TR2=0，停止计数，则此时T2中为传送 1bit（低电平）的计数值。以波特率2400 bps为例，则传送1bit所用的时间为1/2400 s，即416.67μs。P89C51RD2主频为11.0592 MHz，再由PHILIPS公司的数据手册可知，当T2工作于波特率发生器模式时，OSC未经分频直接进入T2计数器，由此可得在tp时间内T2的理论计数值为：(T2)=0.000 416 67×110 592 00= 4608(十进制)=1200H。在这里，特别要强调的是：该数只是一个理论值。对波特率为2400 bps时的实际值进行测试，发现实测值为11FAH左右。不管怎样测，实测值总是小于理论值6个数左右。这个数据为下面的波特率计算提供了重要依据。

3.1.3 波特率的计算

程序中对波特率的计算颇有特色，下面是地址FC18H~FC36H之间的源代码和反汇编程序：

源代码 反汇编程序
FC18 E5 CC MOV A,TL2
FC1A C4 SWAP A
FC1B 54 0F ANL A,#0FH ;取TL2高4位
FC1D F8 MOV R0,A
FC1E E5 CD MOV A,TH2
FC20 C4 SWAP A
FC21 54 F0 ANL A,#0F0H;取TH2低4位
FC23 48 ORL A,R0
FC24 F8 MOV R0,A ;组合后送入R0
FC25 E5 CD MOV A,TH2
FC27 C4 SWAP A
FC28 54 0F ANL A,#0FH ;取TH2高4位
FC2A F9 MOV R1,A
FC2B E8 MOV A,R0 ;以上程序实现T2中数据除以
;16，送R1和R0保存
FC2C F4 CPL A ;低位取反
FC2D F5 CC MOV TL2,A
FC2F F5 CA MOV RCAP2L,A
FC31 E9 MOV A,R1
FC32 F4 CPL A ;高位取反
FC33 F5 CD MOV TH2,A
FC35 F5 CB MOV RCAP2H,A

上述程序就是将tp对应值转换成波特率的程序，先来看一下波特率是怎样定义的。定时器2工作在波特率发生器模式，外部时钟信号由T2脚进入，波特率为

所以程序中首先将T2中的计数值进行处理，相当于右移4位，将低4位去掉，11FAH变为011FH，对应式（1）中除以16，送R1和R0保存，然后将R1和R0中的值取反，其值为FEE0H。该值恰恰与根据式（1）计算出的数值相同。将该数值送T2和RCAP2，即得2400bps对应的赋值。

3.1.4 波特率的校验

在波特率确定以后，首先设定TR2=1以启动波特率，并对串口控制字进行设定。然后，程序对其进行校验。方法是接收上位机的数据并以设定波特率回送该值，一方面通知上位机送出和接收的数据是否相同，如果相同，则上位机认为下位机的波特率设置正确，通信成功；另一方面程序也将接收的数据?quot;U 的ASCII码相对照，如果相等，则往下执行，如果不等，则继续重复上述过程，直到成功为止，否则进入死循环，只有程序复位才能退出。下面是其源程序与反汇编程序（FC37H至FC40H）：

源代码 反汇编程序
FC37 D2 CA SETB TR2
FC39 75 98 52 MOV SCON,#52H ;方式1，TI=1
FC3C 91 A0 RREV0: ACALL REV_SEND0
FC3E B4 55 FB CJNE A,#55H,RREV0 ;判断A=U?

其中，REV_SEND0子程序的功能是接收一个数据并回传给上位机。由上述程序可以看出，实际上要通信成功，上位机至少要向下位机发送两个U：第一个用于确定波特率，另一个用于校验波特率，