51單片機一鍵下載相關

作者：時間：2016-11-28 來源：網絡

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// 作品：STC免手動燒寫（自適應波特率自動冷啟） + 簡易邏輯分析儀
// 芯片：STC15F104E
// 晶振：45MHz
// 編譯：Keil uVision4 V9.00
//
// 說明：自適應STC-ISP軟件最低波特率（1200bps/2400bps/4800bps）
//3種模式：①自動燒寫（默認）【LED_key不亮：模式① ，LED亮：通電，LED不亮：關電】
//②邏輯分析儀（正向波形）【LED_key亮：模式② ，LED亮：預備，LED不亮：采樣】
//③邏輯分析儀（反向波形）【LED_key閃爍：模式③ ，LED亮：預備，LED不亮：采樣】
//①②③模式下，系統板都可以正常串口通信。
//②③模式下，也可以燒寫程序（手動燒寫），不過正在“采樣”時請不要燒寫程序以及系統板串口通信。
//
// 注：建議燒寫程序時啟動看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）
//
//另：關于STC-ISP V4.88版本，發現用PL2303HX芯片燒寫STC15系列很難成功，最低/高波特率都選用4800bps才可以燒寫。
//關于STC-ISP V6.06版本，用PL2303HX芯片燒寫STC15系列非常好（直接用默認的最低/高波特率），
//但V6.06版本內部R/C振蕩器最高只可以選33.1776MHz。
//用FT232芯片燒寫，則通殺STC-ISP所有版本（直接用默認的最低/高波特率）。
//

#include "STC15F104E.H"
#include "MY_SET.h"

sbit LED= P3^0;//指示燈
sbit KEY= P3^1;//按鍵
sbit RXB= P3^2;
sbit TXB= P3^3;
sbit PNP= P3^4;//PNP三極管
sbit IO_in = P3^5;//分析儀采樣引腳

uint8Mode;//模式
bitB_init;//初始化標志
uint8KEY_Value; //按鍵消抖計數
bitON;//按鍵標志
bitOver;
bitLED_key;//模式指示燈（在按鍵上擴展）
uint16Count;//閃爍計數
bitP_N;//正向標志
uint8BIT8,cnt,Dat;
uint16Time;

uint8 TBUF,RBUF;//發送/接收緩存
uint8 TDAT,RDAT;//發送/接收數據暫存
uint8 TCNT,RCNT;//發送/接收計數器
uint8 TBIT,RBIT;//發送/接收比特數
bitTING,RING;//開始發送/接收標志
bitTEND,REND;//發送/接收完成標志

bitSTART;//重啟標志
uint8 Correct_nums;//『連續正確』計數器
uint8 Error_nums;//錯誤累加計數器
uint8 Status;//波特率狀態

void YS(uint8 n)
{
uint8 a,b,c;

while(n--)
{
for(c=66;c>0;c--)
for(b=100;b>0;b--)
for(a=100;a>0;a--);
}
}

void UART_INIT()
{
TING = 0;
RING = 0;
TEND = 1;
REND = 0;
TCNT = 0;
RCNT = 0;
}

void Analyzer_Init()
{
TR1 = 0;
TF1 = 0;
Time = 0;
BIT8 = 0;
TL0 = 0x7E; //初始化T0和設定重載值
TH0 = 0xFF;//修改成 115200bps
LED = 0;//指示燈開
}

void UART_Change()
{
if(++Status > 2)Status=0;
switch(Status)
{
case 0: TL0=(65536-15000000/1200); TH0=(65536-15000000/1200)>>8; break; // 1200bps
case 1: TL0=(65536-15000000/2400); TH0=(65536-15000000/2400)>>8; break; // 2400bps
case 2: TL0=(65536-15000000/4800); TH0=(65536-15000000/4800)>>8; break; // 4800bps
}
}

void Restart()
{
if(START)
{
START = 0;

TR0 = 0;
PNP = 1;//關電
LED = 1;
YS(10);//從『加載HEX』到『提示上電』有5秒，但不必等到『提示上電』
WDT_CONR |= 0x10;//清看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）
PNP = 0;//通電
LED = 0;
YS(30);
WDT_CONR |= 0x10;//清看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）

TR0 = 1;
RING = 0;
REND = 0;
RCNT = 0;
}
}

void main()
{
uint8 i;

P33 = 1;
WDT_CONR |= 0x10; //清看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）
PNP = 0;//通電
LED= 0;
LED_key = 1;//關

for(i=0;i<30;i++){ YS(1); LED = ~LED; } //冷啟/低壓復位指示
WDT_CONR |= 0x10; //清看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）

TMOD = 0x00;//T0、T1處于16位自動重裝模式
AUXR = 0xC0;//T0、T1工作在1T模式
TL1 = (65536-903);
TH1 = (65536-903)>>8;
UART_Change();
TR0 = 1;
EA= 1;
ET0 = 1;
PT0 = 1;//提高T0的中斷優先級
ET1 = 1;
UART_INIT();

Mode = 0;

while(1)
{
switch(Mode)
{
case 0: if(B_init)
{
B_init=0;
TR1=0;
PNP = 0;//通電
LED=0;
UART_Change();
UART_INIT();
}
Restart();
LED_key = 1;
break;

case 1: if(B_init){ B_init=0; P_N=1; Analyzer_Init(); }
if(!IO_in){ TR1=1; LED=1;}//啟動定時器1，采樣開始
if(Over)
{
Over=0;
if(++Time > 3320)Analyzer_Init();//約16.6秒(5ms * 3320)，即每次采集完，過4秒（16.6S-12.6S）后重新工作
}
LED_key = 0;
break;

case 2: if(B_init){ B_init=0; P_N=0; Analyzer_Init(); }
if(!IO_in){ TR1=1; LED=1;}
if(Over)
{
Over=0;
if(++Time > 3320)Analyzer_Init();
}
if(++Count >10000){ Count=0; LED_key=!LED_key;} //閃爍
break;

default:Mode=0;
break;
}

//按鍵檢測
KEY = 1;//拉高電平
NOP12();//稍微延時
if(!KEY)
{
if(ON==0)KEY_Value++;
if(KEY_Value > 200)
{
KEY_Value = 0;
ON = 1;//按鍵標志置“1”
if(++Mode > 2)Mode=0;
B_init = 1;//『初始化標志』置“1”
}
}
else { KEY_Value=0; ON=0; }

//恢復指示燈狀態
if(LED_key)KEY=1;
elseKEY=0;

WDT_CONR |= 0x10;//清看門狗（預分頻數256，約2.2S @ 45MHz）
}
}

void tm0() interrupt 1 using 1
{
if(RING)
{
if(--RCNT == 0)
{
RCNT = 3;//復位接收波特率計數器
if(--RBIT == 0)
{
RBUF = RDAT;//保存數據到RBuf管理
RING = 0;//停止接收
REND = 1;//設置接收完成標志
}
else
{
RDAT >>= 1;
if(RXB) RDAT |= 0x80; //RX數據轉移到RX緩沖區
}
}
}
else if(!RXB)//是否檢測到低電平
{
RING = 1;//設置開始接收標志
RCNT = 4;//初始接收波特率計數器
RBIT = 9;//初化始接收比特數（8個數據位+1個停止位）
}

if(--TCNT == 0)
{
TCNT = 3;//復位發送波特率計數器
if(TING)//判斷是否發送
{
if(TBIT == 0)
{
TXB = 0;//發送起始位
TDAT = TBUF;//加載數據從TBUF至TDAT
TBIT = 9;//初化始發送比特數（8位數據位+1個停止位）
}
else
{
TDAT >>= 1;//位移數據至CY
if(--TBIT == 0)
{
TXB = 1;
TING = 0;//停止發送
TEND = 1;//設置發送完成標志
}
else
{
TXB = CY;//寫CY至TX端口
}
}
}
}

if((Mode==0) && REND)
{
REND = 0;
if(RBUF == 0x7F)
{
if(++Correct_nums > 10)
{
START=1;
Correct_nums=0;
Error_nums=0;
}
}
else
{
Correct_nums=0;
if(++Error_nums > 6)
{
TR0 = 0;
Error_nums=0;
Correct_nums=0;
UART_Change();
RING = 0;
REND = 0;
RCNT = 0;
TR0 = 1;
}
}
}
}

void tm1() interrupt 3
{
if(IO_in)Dat |= 0x01;
if(++BIT8 == 8) //每采集8次發送一次
{
if(P_N)TBUF =Dat;//正向輸出
elseTBUF = ~Dat;//反向輸出
TING = 1;
BIT8 = 0;
}
Dat <<= 1;
if(++cnt == 0)Over=1;//約5ms置1一次
}【主位的電路，11.0592M】
那個是舊版本，電路圖也有些不妥（應該把10Ω電阻去掉），下載“最低波特率”固定，而且沒有邏輯分析儀功能

【32樓的電路，11.0592M】
在舊版上改進：自動適應STC-ISP軟件中的“最低波特率” 3種波特率，可選“1200bps/2400bps/4800bps”
但也沒有邏輯分析儀功能

【49樓的電路，45M】
程序全新修改；
自動適應STC-ISP軟件中的“最低波特率” 3種波特率，可選“1200bps/2400bps/4800bps”；
增加簡易單路邏輯分析儀。

PS：
STC-ISP軟件中選用不同型號的STC時，默認的下載“最低波特率”不同，比如：
STC89系列：默認最低波特率 1200bps
STC12系列：默認最低波特率 2400bps
STC15系列：默認最低波特率 4800bps
懶得每次選擇，所以增加自適應3種最低波特率“1200bps/2400bps/4800bps”功能

另：
在STC單片機中有兩個程序區，用戶程序區與ISP程序區。單片機上電后（冷啟動，并非外部手動復位或看門狗復位），先會運行ISP程序，檢測是否有合法的下載命令流，占時幾十毫秒到幾百毫秒，如果沒有合法的下載命令流，則立即運行用戶程序。
如果有合法的下載命令流，則ISP監控程序開始與ISP下載軟件通信，軟件也會進入編程模式，向監控程序發送程序碼，監控程序接收程序碼，并將其寫入用戶程序區中。在編程完畢，對程序校驗成功后，用戶程序立即生效，開始運行用戶程序。
STC-ISP嘗試與MCU握手連接的時候，是以“最低波特率”設置項中的波特率不斷的從串口發送“0x7F”信號，直到MCU上電冷啟（或者軟復位至ISP）經幾十毫秒到幾百毫秒檢測下載命令流后，MCU做出響應，STC-ISP才停止發送“0x7F”信號開始燒寫。

用簡易單路邏輯分析儀捕捉，STC-ISP下載程序前的串口命令流

這個程序構思不完善，主要是自動適應波特率部分有些BUG，
如果是固定程序中的最低波特率（對應STC-ISP的最低波特率選項，最高波特率選項任意），這個程序就運行很好，
但這樣就不方便了，因為STC-ISP不同版本及不同型號默認最低波特率選項不同，懶得每次更換都改下STC-ISP的最低波特率選項。

所以使用新方案解決：
不再用硬件串口/模擬串口捕捉數據，先直接用計時器捕捉TXD上一定數量的連續電平數據，然后分析電平數據（比如：低電平時間相等，0x7F次數，……等等多重驗證），
如果符合條件就重啟（斷電幾百ms后上電，隔>1.5S恢復監測）；
如果不符合條件則重新監測。

上面這個方案幾近完美

，負責監控的STC15F104E也不需要超頻到45M了，22.1184M就可以，
同時自動適STC-ISP的最低波特率選項范圍更寬1200bps/2400bps/4800bps/9600bps，
完美版的方案就是這樣，挺簡單的，程序就不傳了

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