MPC82G516單片機在學生課外科技活動中的應用

關碩 馮玉昌

【摘要】MPC82G516單片機支持ISP和IAP在線編程模式、內嵌監控程序、支持ICE在線調試的常用必備操作，具有系統開發線路連接簡單、價格低廉、便于攜帶等特點。將 MPC82G516單片機應用于學生進行課外科技活動應用培訓，降低了學生課外科技活動成本，簡化單片機應用開發系統的操作，降低由于頻繁插拔對于芯片和用戶板帶來的的損傷。同時，以應用實例說明MPC82G516單片機的增強功能可以簡化編程代碼，完成特定功能，提高學生的單片機應用水平。

【關鍵詞】MPC82G516 ISP和IAP在線編程 ICE在線調試

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

1.引言

目前，單片機在大學生課外科技活動中廣泛應用，歷屆全國大學生電子設計競賽均出現以單片機為核心控制器完成設計功能的命題，全國各高校也積極響應參賽，并結合單片機理論和實驗教學組織學生開展提高單片機應用能力培訓[1-2]。在培訓過程中，采用的單片機仍以結合教學的51系列單片機為主，以仿真器+編程器模式進行開發應用，仿真、調試完的程序需要借助編程器燒到單片機內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單片機為培訓機型。MPC82G516是臺灣笙泉公司開發的基于80C51的高效1-T結構的單芯片微處理器，支持ISP和IAP在線編程模式，內嵌監控程序，支持ICE的常用必備操作，如復位、運行、停止、單步、運行到光標、斷點設置[4]等，既降低了成本又簡化了學生開發應用過程操作。此外，MPC82G516單片機增強功能可以提高學生的單片機應用水平，使得學生在競賽中獲得好成績。

2.MPC82G516單片機的特點及應用模式

MPC82G516單片機的主要特點是設計有專門的片上調試（On-Chip Debug，OCD）接口，支持（In-Circuit Emulator，ICE）仿真器的常用必備操作，如復位、運行、停止、單步、運行到光標、斷點設置等，占用用戶系統資源少。此外還具備以下特點：

一般8051功能，兼容8051指令集；

64KB Flash存儲區和1024 字節RAM （XRAM）；

Flash存儲區可擦寫20000次無需外擴展程序存儲區；

三個16個位定時器/計數器；Timer2減計數能力；

第二個 UART和配套的波特率產生器；

增強 UART 功能- 幀錯誤偵測- 自動地址匹配；

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

10位8通道ADC轉換器；

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；

雙數據指針。

MPC82G516單片機開發應用系統連接圖如圖1所示。采用專用的在線調試硬件Megawin 8051 OCD ICE，實物如圖2所示，價格低廉線路連接簡單便于攜帶，支持Keil 8051 IDE軟件。

圖1 MPC82G516單片機系統連接圖

圖2 Megawin 8051 OCD ICE

3.MPC82G516單片機應用實例

利用MPC82G516的雙數據指針、雙串口、定時計數器增強功能等，可簡化編程代碼或實現傳統51單片機無法實現的功能。例如，雙數據指針的應用不僅加速程序的執行速度同時縮減程序大小，其典型應用主要表現在數據塊的移動及前臺、后臺中斷模式應用中。下面以數據塊移動為例說明雙數據指針的應用。

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

#include

Org 0000h

Ljmp start

org 0100h

start：mov r0，#10h ；設置數據塊長度

anl auxr1，#0feh ；DPTR指針轉換DPS=0

mov dptr，#data1 ；設置源起始地址

orl auxr1，#01h ；DPTR指針轉換DPS=1

mov dptr，#data2 ；設置目的起始地址

s1： anl auxr1，#0feh ；轉換DPTR指針

movx a，@dptr ；取出原數據

inc dptr ；調整源指針

orl auxr1，#01h ；轉換DPTR指針

movx @dptr，a ；數據存入目的地址

inc dptr ；調整目的指針

djnz r0，s1 ；是否全部傳送完？

anl auxr1，#0feh ；恢復默認DPS=0

end ；結束

4.結論

應用MPC82G516單片機開展課外科技活動培訓，利用其支持ISP和IAP在線編程模式、內嵌監控程序、支持ICE在線調試的常用必備操作、系統線路連接簡單價格低廉便于攜帶等特點，有效降低了學生課外科技活動成本，簡化單片機應用系統的開發操作過程，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單片機的增強功能可以可簡化編程提高運行速度，提高學生的單片機應用水平，取得良好培訓效果，在競賽取得好成績。

參考文獻：

[1]李社蕾.基于電子設計競賽的單片機教學改革方案探索.實驗科學與技術.2013，11（3）：84-86.

[2]馬利，楊曉峰，牛斌.電子設計競賽與實驗教學融合模式的探索.實驗科學與技術.2013，11（2）：141-143.

[3]陳志英.基于USB 接口的51 單片機在線編程設計.電氣電子教學學報.2012，34（5）：49-51.

[4]MPC82G516微處理器中文用戶手冊v103.

作者簡介：

關碩（1965-），男，吉林省吉林市人，東北電力大學自動化工程學院，大學本科，高級實驗師，研究方向：單片機教學及應用。

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