STC8H内部EEPOM讲解

本文介绍了如何配置STC8H3k64S4单片机的内置EEPROM,该芯片具有64k大小的EEPROM,采用IAP方式进行读写擦除操作。每个扇区为512字节,为避免误操作,作者设置了3k大小的EEPROM来存储电压、电流和功率保护范围的参数。配置过程中考虑了扇区管理以防止重要数据丢失。

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前言

配置STC8H3k64S4的内置EEPROM。


一、EEPROM大小及地址

示例:pandas 是基于NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。
我使用的是STC8H3k64S4,内部EEPOM有64k大小,使用IAP方式操作。IAP 方式可对EEPROM 执行读、写、擦除操作。从图示来看,地址从0x0000h到0xFFFFh。

其中擦除操作是以扇区为单位进行操作,每扇区为 512 字节,即每执行一次擦除命令就会擦除一个扇区,而读数据和写数据都是以字节为单位进行操作的,即每执行一次读或者写命令时只能读出或者写入一个字节。

在这里插入图片描述
这个型号可以用STC_ISP设置EEPROM大小。

二、EEPROM配置

我需要存储电压保护范围,电流保护范围,功率保护范围。每一项里面有2个参数,为了不导致误操作(擦除扇区,把不想删除的也删除了),设置6个扇区。故将EE2PROM设置为3k大小。
在这里插入图片描述

总结

基础硬件操作程序设计,参考官方手册即可。
附上链接:http://www.stcmcudata.com/STC8F-DATASHEET/STC8H.pdf

STC8单片机读写内部EEPROM KEIL工程文件源码: /* STC8 内部EEPROM测试 从手册717页上可以看出 STC8EEPROM空间为1k 地址在0000h-03ffh 地址也是1024的大小 次程序结合手册 编写 大同小异 程序的主要目的是 先清楚地址0 到512 (一个扇区)的数据 然后读取 清楚扇区的数据 如果清楚成功 则读到的数据都为0xff 然后在向里写入 1-ff 1-ff 512个这样的字节 然后在读里面的字节 判断是否和写入的一样 整个过程都是通过串口在不停的上传给电脑 重点强调 更新数据一定是要先擦除整个扇区 才能更新 这是和外部E2的比较大的区别 但是和flash的写法差不多 要求 下载时 STC8 内部晶振为11.0592 电脑打开串口的波特率为9600 */ #include "stc8.h" #define u8 unsigned char #define u16 unsigned int #define CMD_IDLE 0 //空闲模式 #define CMD_READ 1 //IAP字节读命令 #define CMD_PROGRAM 2 //IAP字节编程命令 #define CMD_ERASE 3 //IAP字节擦除命令 #define ENABLE_IAP 0X82 //if SYSCLK<20MHz //测试地址 #define IAP_ADDRESS 0X0000 //从手册上可以看出 STC15F2K60S2的EEPROM地址是0x0000- 0x03ff 正好是1k的地址空间 sbit led=P5^5; //P3.5口LED灯定义 //延时函数 void delay(u8 n) { while(n--); } //关闭IAP void IapIdle() { IAP_CONTR=0; //关闭IAP功能 IAP_CMD =0; //清除命令寄存器 IAP_TRIG =0; //清楚触发寄存器 IAP_ADDRH=0X80; //将地址设置到非IAP区域 IAP_ADDRL=0; } //从ISP/IAP/EEPROM区域读取一个字节 u8 IapReadByte(u16 addr) { u8 dat; //数据缓冲区 IAP_CONTR=ENABLE_IAP; //使能IAP 同时设置等待时间 IAP_CMD=CMD_READ; //设置IAP命令 IAP_ADDRL=addr; //设置IAP低地址 IAP_ADDRH=addr>>8; //设置IAP高地址 IAP_TRIG=0X5a; //写触发命令(0x5a) 写触摸命令以后 命令才会生效 手册713页 IAP_TRIG=0Xa5; //写触发命令(0xa5) delay(10); //等待ISP/IAP/EEPROM操作完成 dat=IAP_DATA; //读ISP/IAP/EEPROM数据 IapIdle(); //关闭IAP功能 return dat; //返回 } //写一个字节数据到ISP/IAP/EEPROM区域 void IapProgramByte(u16 addr,u8 dat) { IAP_CONTR=ENABLE_IAP; //使能IAP 同时设置等待时间 IAP_CMD=CMD_PROGRAM; //设置IAP命令 IAP_ADDRL=addr; //设置IAP低地址 IAP_ADDRH=addr>>8; //设置IAP高地址 IAP_DATA=dat; //写ISP/IAP/EEPROM数据 IAP_TRIG=0X5a; //写触发命令(0x5a) 写触摸命令以后 命令才会生效 手册713页 IAP_TRIG=0Xa5; //写触发命令(0xa5) delay(10); //等待ISP/IAP/EEPROM操作完成 IapIdle(); //关闭IAP功能 } //扇区擦除 void IapEraseSector(u16 addr) { IAP_CONTR=ENABLE_IAP; //使能IAP 同时设置等待时间 IAP_CMD=CMD_ERASE; //设置IAP命令 IAP_ADDRL=addr; //设置IAP低地址 IAP_ADDR
<think>好的,我现在需要帮助用户理解STC8H单片机的原理图设计和功能讲解。用户之前询问过PH14P-R-SMD连接器,现在转向了单片机,可能需要更深入的硬件设计知识。首先,回顾之前的对话,用户可能对电路设计中的元件和连接有一定基础,但需要系统化的指导。 用户提供的引用内容提到了STC8H开发的相关教程,包括配置封装库、ADC、SPI、I2C等模块的使用,以及硬件消抖方法。这说明用户可能在项目开发中遇到了实际问题,需要原理图设计方面的指导,尤其是在外设连接和模块化设计上。 用户的问题明确要求原理图的详解和功能解读,我需要分解STC8H的核心模块,如电源、时钟、复位、GPIO、通信接口等。要结合用户之前提到的FwLib_STC8封装库,说明原理图如何支持这些库的使用,比如引脚配置与库函数的对应关系。 同时,用户之前的问题涉及到连接器的应用,可能对电路中的物理连接和信号传输比较关注,因此在讲解原理图时,需要强调接口部分的设计,比如SPI、I2C、UART的引脚连接,以及如何确保信号完整性。 引用中提到的硬件消抖方法(如并联电容)也需要在原理图设计中体现,这可能涉及按键电路部分的设计。因此,在功能模块部分,需要详细讲解按键电路的硬件消抖设计,并结合用户提到的软件消抖,说明软硬件协同的重要性。 另外,用户可能在实际设计中遇到问题,比如如何配置多个外设、如何处理电源噪声等,因此在设计要点部分,需要提供接地、退耦、信号隔离等实用建议,并引用用户提到的开发教程中的内容,如使用FwLib_STC8库时的注意事项。 最后,生成的相关问题需要覆盖用户可能进一步探索的方向,如外设扩展、低功耗设计、通信协议选择等,确保用户能够根据原理图设计进行后续开发。同时,结合用户之前的问题,可能需要考虑连接器与单片机的接口设计,比如如何使用PH系列连接器进行模块化扩展。</think>### STC8H单片机原理图设计与功能详解 #### 一、核心功能架构 STC8H系列单片机基于增强型8051内核,原理图设计需围绕以下核心模块展开: $$系统框图 = \text{CPU} + \text{存储器} + \text{外设接口} + \text{时钟系统}$$ 1. **电源系统**: - 双供电方案:支持$3.3V \sim 5.5V$宽电压输入 - 典型设计包含: - 电源滤波:$0.1\mu F$陶瓷电容并联$10\mu F$电解电容 - 退耦网络:每IO组独立退耦(参考FwLib_STC8电源设计规范[^1]) 2. **时钟电路**: - 内置高精度IRC($11MHz \sim 35MHz$可调) - 外部晶振接口设计: $$f_{osc} = \frac{1}{2\pi\sqrt{L_1C_1}}$$ 典型值:$12MHz$晶振配$22pF$负载电容 3. **复位电路**: - 集成上电复位(POR)与低压检测复位(LVR) - 外部扩展推荐电路: - 10kΩ上拉电阻 + 0.1μF电容(硬件消抖参考设计[^2]) #### 二、关键外设接口设计 1. **GPIO配置**: - 4种工作模式可通过代码配置: - 准双向口 - 推挽输出 - 高阻输入 - 开漏输出 - 原理图标注示例: ```plaintext P3.2 [LED]--[220Ω]--GND P1.5 [KEY]--[10kΩ上拉]--VCC ``` 2. **ADC模块**: - 12位精度ADC原理图要点: - 参考电压引脚$V_{REF}$需接$1μF+0.1μF$退耦电容 - 输入通道需串联$100Ω$电阻+$100pF$滤波电容 - 典型应用电路: $$V_{in} = \frac{R_2}{R_1+R_2} \cdot V_{CC}$$ 3. **通信接口**: - **SPI接口**(驱动nRF24L01示例[^1]): ```plaintext P1.2 -- SCK P1.3 -- MISO P1.4 -- MOSI P1.5 -- CSN ``` - **I2C接口**(MPU6050连接[^1]): - 需配置$4.7kΩ$上拉电阻 - 信号走线长度建议$<10cm$ #### 三、功能模块详解 1. **按键输入系统**: - 硬件消抖电路设计(参考[^2]): $$RC时间常数 \tau = R \cdot C > 10ms$$ 典型值:$10kΩ$电阻 + $0.1μF$电容 - 软件滤波配合方案: ```c if(KEY_PIN == 0) { delay_ms(20); // 配合硬件消抖 // 确认按键状态 } ``` 2. **无线通信模块**: - nRF24L01接口设计要点: - 电源路径独立滤波:$10μF$钽电容 + $0.1μF$陶瓷电容 - 天线区域净空处理:禁止布设其他走线 3. **传感器接口**: - ADXL345连接规范: - 数字电源与模拟电源分离 - 中断信号线需加$100Ω$串联电阻 #### 四、原理图设计要点 1. **分层设计原则**: - 电源层、信号层、接地层明确分离 - 高速信号(如SPI时钟)走线最短化 2. **抗干扰设计**: - 晶振区域铺铜隔离 - ADC参考电压走线包地处理 - 数字地与模拟地单点连接 3. **扩展接口**: - 预留SWD调试接口: ```plaintext P3.0 -- SWDIO P3.1 -- SWCLK ``` - 兼容Arduino引脚布局(参考FwLib_STC8扩展设计[^1]) #### 五、典型应用电路分析 以「音频无线传输系统」为例[^1]: 1. 麦克风输入电路: - 运放增益设置: $$A_v = 1 + \frac{R_f}{R_g}$$ 典型值:$R_f=10kΩ$, $R_g=1kΩ$ 2. 音频编码电路: - PCM采样率设置: $$f_s = \frac{f_{sys}}{N_{divider}}$$ 通过定时器配置实现$8kHz$采样 3. 无线发射模块: - 数据包结构优化: $$Packet = [Preamble]+[Address]+[Payload]+[CRC]$$ --- ### 相关问题 1. 如何优化STC8H的ADC采样精度? 2. 在多外设系统中如何分配中断优先级? 3. STC8H的低功耗模式有哪些设计要点? 4. 如何实现I2C总线的多主机仲裁? 5. 单片机原理图中常见的ESD防护措施有哪些? [^1]: STC8H开发系列教程 [^2]: 按键硬件消抖设计规范
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