单片机在串口通信和ICP编程上的应用

一．简介

P89LPC935是一种单片封装的微控制器，适用于许多要求高集成度，低成本的场合，可以满足多方面的性能要求。P89LPC935采用了高性能的处理器结构，指令的执行时间只需2~4个时钟周期，6倍于80C51标准器件。P89LPC935集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。

P89LPC935的主要特性有：
    * 8KB的可字节擦除的FLASH程序存储器，组成1KB的扇区和64字节页。
    * 256字节的RAM数据存储器和一个512字节的附加片内RAM，以及512字节的片内用户数据EEPROM存储区，可用来存放器件序列码及设置参数等。
    *2个4路输入的8位A/D转换器，2个模拟比较器，可选择输入及参考源。
    *2个16位的定时/计数器（每一个定时器均可设置为溢出时触发相应端口输出或作为PWM输出）和一个23位的系统定时器，系统定时器可用作实时时钟。
    *增强型的UART。具有波特率发生器，间隔检测，帧错误检测，自动地址识别检测功能；

400KHZ的字节宽度I C总线通信端口和SPI通信端口。
    * 捕获/比较单元（CCU）提供PWM，输入捕获和输出比较功能。
    *选择片内高精度的RC振荡器时不需要外接振荡器件。可选择RC振荡器选项并且其频率可进行很好的调节。
    *操作电压范围为2.4~3.6V。I/O口可承受5V（可上拉或驱动到5.5V）。

二．P89LPC935在通信中的应用

网管插件基于P89LPC935单片机实现，该单片机有8个模拟量采集端子、2个模拟输出端子和一个UART通信口。其原理图如下

本网管插件是通过两个双排24针的模拟输出端子插在相应的功能盘上，它主要完成每块盘的关键性能参数的采集并分析参数，给出相应的判断（告警、正常）。同时，他还负责收集告警量、状态量，并将这些信息报告给上位机网管盘。网管插件还负责通道、架内总线和架间总线之间的调度。网管插件的地址是通过 ADD0~4，ADD7位来地址编码的，插件母板即功能盘需提供8位拨码开关。第1~6对应ADD0~4，ADD7位地址编码。与上位机网管盘的全双工 485通信线有两组，第一组用于架内通信：485IN1+, 485IN1-, 485OUT1+, 485OUT1-；另一组用于架间通信：485IN2+, 485IN2-, 485OUT2+, 485OUT2-。485IN+, 485IN-是网管盘输入的差分信号线，485OUT+, 485OUT-是网管盘输出的差分信号线。SELECT1, SELECT2为通道的选择控制开关。SELECT2:SELECT1为00时，通道与架内总线TD1, RD1对接；SELECT2:SELECT1为01时，通道与架间总线TD2, RD2对接。采用中断的方式接收上位机发来的命令，接收采用第4号中断，采用查询的方式向上位机应答，两者之间的通信遵循串口通信协议。本机采用内部 7.373MHzRC振荡器，采用串口模式1，每次10位数据，1位启始位（0），8个数据位（LSB在前）以及1个停止位（逻辑1）。该模式波特率可变，由定时器1的溢出率来产生波特率。定时器1使用模式1，即16位的定时寄存器，定时器0使用模式2，即可自动重装的8位计数器。UART初始化和接收中断程序如下：

三．P89LPC935在ICP编程中的功能

P89LPC935还具有在电路编程（ICP）功能，在电路编程方法允许使用商业编程器来实现编程和擦除功能，而无需将微控制器从系统中移出，可完全由微控器硬件完成，不需要外部引导器。ICP是一种串行编程方式，其通过一根时钟线和一根数据线串行传输编程指令及数据，ICP功能使用芯片的5个管脚（）与LCP900连接器上的5个引脚，PCL，PDA，RESET 相连(这里V 使用3.3V电压)。在本例中用的4位正拨拨码开关与编程插针JP2及芯片上相应的管脚相连，平时打在ON状态，P0.5，P0.4用于其他功能，当是使用在电路编程功能时拨码开关打到OFF一侧，这时即可使用在电路编程功能，此时将ICP900连接器上的相应引脚引线接到编程插针JP2上用编程软件 CP900 Programmer 即可编程，其编程如下图示：

ICP900连接器是周立功单片机发展有限公司，为方便用户进行ICP操作，特地设计开发的一块跳线板，将其插入编程器插槽后，可从上面方便地引线至目标板；当然如果用户了解编程器中的ICP相应引脚，也可以根据自己的情况从编程器上引线。上图中，插入编程器插槽中的为ICP900连接器，右侧有5排5针插孔；第一排为LPC901/902/903/904专用，第二排为LPC906/907/908专用，第三排为LPC912/913/914/915，第四排为LPC916/917/920/921/922/924 /925，第五排为LPC930/931/LPC932A1/933/934/935。

ICP方式在应用中有以下优点：
    *在产品发货前，可以随时装载最新版软件程序。
    *在开发过程中，不需将芯片从系统板上取下，即可实现重新编程。
    *不占用程序存储空间（ISP要占用一定空间驻留ISP服务程序）。
    *不受串口的影响。

本例在调试时多次使用ICP功能，将程序写入芯片，不挂仿真器进行联板调试。

四．结束语：

本文所给出的网管插件由于使用了P89LPC935这种高性能的单片机，因而结构小，体积小，功能强，在实际的通信应用中效果佳，能正确地将每块功能盘的关键性能参数的采集并分析参数，给出相应的判断（告警、正常），并能实时正确的向上位机报告告警量和状态量，并能很好的负责架内总线和架间总线之间的调度，已在某装有视频监控设备的机房里使用并稳定运行。

参考文献：
1． 吴微等：《单片机原理及制作》，武汉大学出版社，1991
2． 李华等：《MCS-51系列单片机实用接口技术》，北京航空航天大学出版社，1993
3． 何立名：《单片机应用系统设计》，北京航空航天大学出版社，1990
4． 张毅刚：《MCS-51单片机应用设计》，哈尔滨工业大学出版社，1990
5． 《Microcontroller Hand book》，Intel Corp. ，1986