CN101458500A

CN101458500A - 一种微控制器

Info

Publication number: CN101458500A
Application number: CNA2007101723421A
Authority: CN
Inventors: 陈立权
Original assignee: Shanghai Hair Group Integated Circuit Co Ltd
Current assignee: Shanghai Hair Group Integated Circuit Co Ltd; Shanghai Haier Integrated Circuit Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-17

Abstract

本发明涉及一种微控制器，包括：中央处理单元、外设、静态随机存储器、电可擦写可编程只读存储器以及闪速存储器，所述闪速存储器中设有用户程序存储单元，所述闪速存储器中还设有应用编程单元，与所述中央处理单元通过应用编程接口连接，用于存储用户数据。本发明提供的微控制器实现了在闪速存储器中实现电可擦写可编程只读存储器的功能。

Description

一种微控制器

技术领域

本发明涉及半导体集成电路设计领域，尤其涉及一种微控制器(MCU，Micro Control Unit)。

背景技术

如图1所示为现有技术微控制器结构示意图，微控制器6包括：中央处理单元(Central Processing Unit，简称)1、外设2、静态随机存储器(Static Random Access Memory，简称)3、电可擦写可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only，简称EEPROM)4以及闪速存储器(Flash Memory)5，CPU1分别与外设2、SRAM3、EEPROM4以及Flash存储器5连接，其中SRAM3和EEPROM4均用于存储CPU1输入的数据，不同之处在于SRAM3具有掉电易失性，即存储在SRAM3中的数据掉电后就不存在，而EEPROM4为非易失存储器，存储在EEPROM4中的数据即使掉电后仍然存在，所以EEPROM4通常被用来存储重要数据；Flash存储器5用于存储用户程序；外设2包括时钟、中断模块、模式转换模块、串行接口等。

图1所示的微控制器中需要三个存储器SRAM、EEPROM以及Flash存储器来分别存储临时数据、重要数据、用户程序，增加了微控制器结构的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微控制器，该微控制器可以在Flash存储器中实现EEPROM的功能。

本发明提供了一种微控制器，包括：包括中央处理单元、外设、静态随机存储器、电可擦写可编程只读存储器以及闪速存储器，所述闪速存储器中设有用户程序存储单元，所述闪速存储器中还设有应用编程单元，与所述中央处理单元通过应用编程接口连接，用于存储用户数据。

本发明提供的微控制器通过在闪速存储器中设置具有应用编程功能的应用编程单元，通过应用编程接口将中央处理单元中的数据存入应用编程单元，该应用编程单元中存储的数据掉电不丢失，实现了在闪速存储器中实现电可擦写可编程只读存储器的功能。

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1所示为现有技术微控制器结构示意图；

图2所示为本发明微控制器实施例一结构示意图；

图3所示为本发明微控制器实施例二结构示意图。

具体实施方式

图2所示为本发明微控制器实施例一结构示意图，本实施例微控制器包括：CPU1、外设2、SRAM3、应用编程(In Application Programming，简称IAP)接口7、Flash存储器8，其中Flash存储器8中包括：用户程序单元82和IAP单元81，CPU分别与IAP接口7、外设2、SRAM3以及Flash存储区中的用户程序单元82连接，IAP接口7与Flash存储器8中的IAP单元81连接，以上所述CPU1与外设2、SRAM3、IAP接口7以及用户程序单元82之间的连接以及IAP接口7与Flash存储区8中的IAP单元81之间的连接均为总线连接。

其中IAP接口7具体包括：数据寄存器71、控制寄存器72、地址寄存器73、命令寄存器74以及数据处理单元75，数据寄存器71、控制寄存器72、地址寄存器73、命令寄存器74分别与CPU1以及数据处理单元75相连，数据处理单元75与IAP单元81连接。

本实施例微控制器的工作原理为：应用编程(IAP)是指微控制器可以在系统内部获取新代码并进行重新编程，具体到本实施例，本实施例中的Flash存储器8中开设有用户程序单元82和IAP单元81，其中IAP单元81用于存储用户的重要数据，由于Flash存储器8具有掉电不丢失的功能，所以IAP单元81中存储的数据可以实现掉电不丢失，用户程序可以从IAP单元调用需要的数据，IAP单元在Flash存储器中的空间地址由微控制器制造商设定，用户通过向这些地址进行读、写、擦除来实现IAP功能。具体地，用户程序通过对一些特殊寄存器的操作来完成对IAP单元的读、写、擦除等，CPU1中的数据存储到IAP接口7中的数据寄存器71中，CPU1将预存放该数据的IAP单元81的地址数据写入IAP接口7中的地址寄存器73，当用户需要对Flash存储器8中的IAP单元81进行操作时，CPU1向IAP接口7中的控制寄存器72中写入控制数据，命令寄存器75用于存放命令指令，例如读指令、写指令、擦除指令等，数据处理单元75将从数据寄存器71、控制寄存器72、地址寄存器73以及命令寄存器74接收的数据进行处理后将用户需要存储的数据存储到用户指定的IAP单元82中的地址空间中。

下面以具体的实例来说明如何对IAP单元进行读、写、擦除操作。

1、对IAP单元进行读操作的实例如下：

Mov DPH，#21H ；IAP单元地址高字节，DPH地址83H

Mov DPL，#00H ；IAP单元地址低字节，DPL地址84H

Mov A， #00H ；初始化偏移量，A地址E0H

Movc A， @A+DPTR ；IAP单元将地址2100H单元中的数据存储在A

；DPH，DPL共同构成DPTR

以上程序中将IAP单元中地址2100H中的数据存储在存储器A中。

2、对IAP单元进行写操作的实例如下：

Mov FCMD，#IAP_W_EEPROM ；命令寄存器中存入写IAP单元指令

Mov FADH，#21H；；IAP单元地址寄存器高字节写入21H

Mov FADL，#00H；；IAP单元地址寄存器低字节写入00H

Mov FDAT，#19H；；将待写数据放入数据寄存器

Mov FCON，#50H；；控制寄存器中写入特定数据

Mov FCON，#A0H；；控制寄存器中写入特定数据

；以上两条指令触发写操作，防止对

；IAP单元的误操作

Mov FCMD，#00H ；解除写指令

以上程序中FCMD为命令寄存器的助记符，FADH为地址寄存器的高八位助记符，FADL为地址寄存器的低八位助记符，FDAT为数据寄存器助记符，FCON为控制寄存器助记符。以上的程序可以实现将待写入的数据19H写入IAP单元中的2100H地址中。

3、对IAP单元进行擦除的实例如下：

Mov FCMD，#IAP_E_EEPROM ；命令寄存器存入擦除IAP单元指令

Mov FADH，#20H ；IAP单元地址寄存器高字节写入20H

Mov FADL，#00H ；IAP单元地址寄存器低字节写入00H

Mov FCON，#50H ；IAP单元控制寄存器写入特定数据

Mov FCON，#A0H ；IAP单元控制寄存器写入特定数据

；以上两条指令触发写操作，防止对

；IAP单元的误操作

Mov FCMD，#00H ；解除擦除操作指令

以上的程序可以实现将IAP单元中的2000H地址空间存储的数据擦除。

本实施例中的微控制器与现有技术中的微控制器相比实质上是在Flash存储器中设置了IAP单元，该IAP单元的功能等同于现有技术中EEPROM的功能，与现有技术相比，本实施例中的微控制器无需单独设置一个EEPROM存储器，简化了微控制结构。

图3所示为本发明微控制器实施例二结构示意图，与图2所示微控制器相比，本实施例中的微控制器的Flash存储器中还设置有系统编程(InSystem Program，简称ISP)单元83，CPU1通过ISP接口9与Flash存储器8中的ISP单元83相连接。在系统编程(ISP)指电路板上的微控制器可以编程写入最终用户代码，而不需要将微控制器从电路板上取下来，已经编程的微控制器也可以用ISP的方式擦除或再编程。本实施例中，用户可以通过ISP接口9将用户程序写入ISP单元83，ISP单元83中有用户引导程序，可以将用户程序存储到Flash存储器8中的用户程序单元82中，ISP接口9可以是通用异步收发器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，简称UART)。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种微控制器，包括中央处理单元、外设、静态随机存储器、电可擦写可编程只读存储器以及闪速存储器，所述闪速存储器中设有用户程序存储单元，其特征在于，所述闪速存储器中还设有：

应用编程单元，与所述中央处理单元通过应用编程接口连接，用于存储用户数据。

2、根据权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述应用编程接口包括：

数据寄存器，与所述中央处理单元相连，用于接收所述中央处理单元输入的数据；

控制寄存器，与所述中央处理单元相连，用于接收所述中央处理单元输入的控制数据；

地址寄存器，与所述中央处理单元相连，用于接收所述中央处理单元输入的地址数据；

命令寄存器，与所述中央处理单元相连，用于接收所述中央处理单元输入的命令程序；

数据处理单元，分别与所述数据寄存器、控制寄存器、地址寄存器、命令寄存器以及应用编程单元连接，用于将从所述数据寄存器、控制寄存器、地址寄存器以及命令寄存器接收的数据进行处理后将用户欲存储的数据存储到应用编程单元中用户指定的地址空间。

3、根据权利要求1或2所述的微控制器，其特征在于，所述闪速存储器中还包括：

系统编程单元，通过系统编程接口与所述中央处理单元连接。

4、根据权利要求3所述的微控制器，其特征在于，所述系统编程接口为通用异步收发器。