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/*************  本程序功能说明  **************

本例程基于AI8051U为主控芯片的实验箱进行编写测试。

使用Keil C51编译器,为了达到比较高的效率,一般建议选择"Small"模式。

当编译器出现 "error C249: 'DATA': SEGMENT TOO LARGE" 错误时，则需要手动将部分比较大的数组通过"xdata" 强制分配到 XDATA 区域（例如：char xdata buffer [256];）。

比较器的正极通过 P4.6 端口连接可调电阻，与1.19V内部固定比较；

调节可调电阻，当P4.6口的输入电压低于1.19V时产生比较器中断，此时保存数据到EEPROM；

当P4.6口的输入电压高于1.19V后，或者重新上电时，读取EEPROM数据进行恢复。

用STC的MCU的IO方式控制74HC595驱动8位数码管。

使用Timer0的16位自动重装来产生1ms节拍,程序运行于这个节拍下,用户修改MCU主时钟频率时,自动定时于1ms.

用户可以在"用户定义宏"中修改保存数据的EEPROM地址。

显示效果为: 上电后显示秒计数, 计数范围为0~10000，显示在右边的5个数码管。

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注意：下载时，下载界面"硬件选项"中下面的项要确认如下设置:

设置用户EEPROM大小，并确保"用户定义宏"中设定的地址在EEPROM设置的大小范围之内，EEPROM大小包括用户系统区。
例如需要用户系统区4K、EEPROM区8K，那么用户EEPROM大小需要设置12K。

修改过硬件选项，需要给单片机重新上电后才会生效。

选择时钟 24MHZ (用户可自行修改频率)。
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******************************************/

#include "..\comm\AI8051U.h"
#include "intrins.h"

typedef     unsigned char   u8;
typedef     unsigned int    u16;
typedef     unsigned long   u32;

/****************************** 用户定义宏 ***********************************/

#define     MAIN_Fosc       24000000L   //定义主时钟

#define     EE_ADDRESS      0x000000  //保存的EEPROM起始地址

#define     Timer0_Reload   (65536UL -(MAIN_Fosc / 1000))       //Timer 0 中断频率, 1000次/秒

#define     Tip_Delay       (MAIN_Fosc / 1000000)

/*****************************************************************************/

#define DIS_DOT     0x20
#define DIS_BLACK   0x10
#define DIS_        0x11

/*************  IO口定义    **************/
sbit    P_HC595_SER   = P3^4;   //pin 14    SER     data input
sbit    P_HC595_RCLK  = P3^5;   //pin 12    RCLk    store (latch) clock
sbit    P_HC595_SRCLK = P3^2;   //pin 11    SRCLK   Shift data clock

/*************  本地常量声明    **************/
u8 code t_display[]={                       //标准字库
//   0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    A    B    C    D    E    F
    0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,
//black  -     H    J    K    L    N    o   P    U     t    G    Q    r   M    y
    0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,
    0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46};    //0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. -1

u8 code T_COM[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};      //位码


u8  LED8[8];        //显示缓冲
u8  display_index;  //显示位索引
bit B_1ms;          //1ms标志
u16 msecond;
bit LowVolFlag;     //低电压标志

u16 Test_cnt;   //测试用的秒计数变量
u16 Temp_cnt;   //保存用的秒计数变量
u8  tmp[2];     //通用数组

void CMP_config(void);
void Display(void);
void DisableEEPROM(void);
void EEPROM_read_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number);
void EEPROM_write_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number);
void EEPROM_SectorErase(u32 EE_address);

/******************* 比较器中断函数 ********************/
void CMP_Isr() interrupt 21
{
    u8  i;

    CMPCR1 &= ~CMPIF;          //清中断标志
    P42 = (CMPCR1 & CMPRES);       //中断方式读取比较器比较结果
    
    if(CMPCR1 & CMPRES)
    {
        if(LowVolFlag)
        {
            LowVolFlag = 0;    //清除低电压标志
            if(Test_cnt != Temp_cnt)
            {
                EEPROM_read_n(EE_ADDRESS,tmp,2);        //读出2字节
                Test_cnt = ((u16)tmp[0] << 8) + tmp[1]; //秒计数
                if(Test_cnt > 10000)    Test_cnt = 0;   //秒计数范围为0~10000
                Temp_cnt = Test_cnt;
            }
        }
    }
    else
    {
        P_HC595_SER = 0;
        for(i=0; i<16; i++)     //先关闭显示，省电
        {
            P_HC595_SRCLK = 1;
            P_HC595_SRCLK = 0;
        }
        P_HC595_RCLK = 1;
        P_HC595_RCLK = 0;       //锁存输出数据

        if(!LowVolFlag)
        {
            LowVolFlag = 1;    //设置低电压标志
            if(Test_cnt != Temp_cnt)
            {
                Temp_cnt = Test_cnt;
                EEPROM_SectorErase(EE_ADDRESS); //擦除扇区
                tmp[0] = (u8)(Temp_cnt >> 8);
                tmp[1] = (u8)Temp_cnt;
                EEPROM_write_n(EE_ADDRESS,tmp,2);
            }
        }
    }
}

/********************** 主函数 ************************/
void main(void)
{
    u8  i;
    
    WTST = 0;  //设置程序指令延时参数，赋值为0可将CPU执行指令的速度设置为最快
    EAXSFR(); //扩展寄存器(XFR)访问使能
    CKCON = 0; //提高访问XRAM速度

    P0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;   //设置为准双向口
    P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口

    display_index = 0;
    for(i=0; i<8; i++)  LED8[i] = DIS_BLACK;    //全部消隐
    
    AUXR = 0x80;    //Timer0 set as 1T, 16 bits timer auto-reload, 
    TH0 = (u8)(Timer0_Reload / 256);
    TL0 = (u8)(Timer0_Reload % 256);
    ET0 = 1;    //Timer0 interrupt enable
    TR0 = 1;    //Tiner0 run

    CMP_config();
    EA = 1;     //打开总中断
    
    for(msecond=0; msecond < 200; ) //延时200ms
    {
        if(B_1ms)   //1ms到
        {
            B_1ms = 0;
            msecond ++;
        }
    }

    EEPROM_read_n(EE_ADDRESS,tmp,2);        //读出2字节
    Test_cnt = ((u16)tmp[0] << 8) + tmp[1]; //秒计数
    if(Test_cnt > 10000)    Test_cnt = 0;   //秒计数范围为0~10000
    
    Display();      //显示秒计数
    
    while(1)
    {
        if((B_1ms) && (LowVolFlag == 0))   //1ms到，低电压时不工作
        {
            B_1ms = 0;
            if(++msecond >= 1000)   //1秒到
            {
                msecond = 0;        //清1000ms计数
                Test_cnt++;         //秒计数+1
                if(Test_cnt > 10000)    Test_cnt = 0;   //秒计数范围为0~10000
                Display();          //显示秒计数
            }
        }
    }
}

//========================================================================
// 函数: void CMP_config(void)
// 描述: 比较器初始化函数。
// 参数: 无.
// 返回: 无.
// 版本: V1.0, 2020-6-10
//========================================================================
void CMP_config(void)
{
    CMPEXCFG = 0x00;
//  CMPEXCFG |= 0x40;       //比较器DC迟滞输入选择，0:0mV; 0x40:10mV; 0x80:20mV; 0xc0:30mV

//  CMPEXCFG &= ~0x04;      //P4.4为CMP-输入脚
    CMPEXCFG |= 0x04;       //内部1.19V参考电压为CMP-输入脚

    CMPEXCFG &= ~0x03;      //P4.6为CMP+输入脚
//  CMPEXCFG |= 0x01;       //P5.0为CMP+输入脚
//  CMPEXCFG |= 0x02;       //P5.1为CMP+输入脚
//  CMPEXCFG |= 0x03;       //ADC输入脚为CMP+输入脚

    CMPCR2 = 0x00;
    CMPCR2 &= ~INVCMPO;            //比较器正向输出
//  CMPCR2 |= INVCMPO;            //比较器反向输出
    CMPCR2 &= ~DISFLT;             //使能0.1us滤波
//  CMPCR2 |= DISFLT;             //禁止0.1us滤波
//  CMPCR2 &= ~0x3f;        //比较器结果直接输出
    CMPCR2 |= 0x10;         //比较器结果经过16个去抖时钟后输出

    CMPCR1 = 0x00;
//  CMPCR1 &= ~CMPPIE;                //禁止比较器上升沿中断
    CMPCR1 |= CMPPIE;                //使能比较器上升沿中断
//  CMPCR1 &= ~CMPNIE;                //禁止比较器下降沿中断
    CMPCR1 |= CMPNIE;                //使能比较器下降沿中断

//  CMPCR1 &= ~CMPOE;              //禁止比较器输出
    CMPCR1 |= CMPOE;              //使能比较器输出

    P_SW2 &= ~CMPO_S;             //选择P4.5作为比较器输出脚
//  P_SW2 |= CMPO_S;             //选择P4.1作为比较器输出脚
    CMPCR1 |= CMPEN;              //使能比较器模块
}

/********************** 显示计数函数 ************************/
void Display(void)
{
    u8  i;
    
    LED8[3] = Test_cnt / 10000;
    LED8[4] = (Test_cnt % 10000) / 1000;
    LED8[5] = (Test_cnt % 1000) / 100;
    LED8[6] = (Test_cnt % 100) / 10;
    LED8[7] = Test_cnt % 10;
    
    for(i=3; i<7; i++)  //消无效0
    {
        if(LED8[i] > 0) break;
        LED8[i] = DIS_BLACK;
    }
}

//========================================================================
// 函数: void   ISP_Disable(void)
// 描述: 禁止访问ISP/IAP.
// 参数: non.
// 返回: non.
// 版本: V1.0, 2012-10-22
//========================================================================
void DisableEEPROM(void)
{
    IAP_CONTR = 0;          //关闭 IAP 功能
    IAP_CMD = 0;            //清除命令寄存器
    IAP_TRIG = 0;           //清除触发寄存器
    IAP_ADDRE = 0xff;       //将地址设置到非 IAP 区域
    IAP_ADDRH = 0xff;       //将地址设置到非 IAP 区域
    IAP_ADDRL = 0xff;
}

//========================================================================
// 函数: void EEPROM_read_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number)
// 描述: 从指定EEPROM首地址读出n个字节放指定的缓冲.
// 参数: EE_address:  读出EEPROM的首地址.
//       DataAddress: 读出数据放缓冲的首地址.
//       number:      读出的字节长度.
// 返回: non.
// 版本: V1.0, 2012-10-22
//========================================================================
void EEPROM_read_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number)
{
    EA = 0;     //禁止中断

    IAP_CONTR = 0x80; //使能 IAP
    IAP_TPS = Tip_Delay; //设置擦除等待参数 24MHz
    IAP_CMD = 1;  //设置 IAP 读命令
    do
    {
        IAP_ADDRE = (u8)(EE_address >> 16); //送地址高字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_ADDRH = (u8)(EE_address >> 8);  //送地址中字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_ADDRL = (u8)EE_address;         //送地址低字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
        IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
        _nop_();   //多级流水线的指令系统，触发命令后建议加4个NOP，保证IAP_DATA的数据完成准备
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        *DataAddress = IAP_DATA; //读 IAP 数据
        EE_address++;
        DataAddress++;
    }while(--number);
    DisableEEPROM();
    EA = 1;     //重新允许中断
}

//========================================================================
// 函数: void EEPROM_SectorErase(u32 EE_address)
// 描述: 把指定地址的EEPROM扇区擦除.
// 参数: EE_address:  要擦除的扇区EEPROM的地址.
// 返回: non.
// 版本: V1.0, 2013-5-10
//========================================================================
void EEPROM_SectorErase(u32 EE_address)
{
    EA = 0;     //禁止中断

    IAP_CONTR = 0x80; //使能 IAP
    IAP_TPS = Tip_Delay; //设置擦除等待参数 24MHz
    IAP_CMD = 3;      //设置 IAP 擦除命令
    IAP_ADDRE = (u8)(EE_address >> 16); //送扇区地址高字节（地址需要改变时才需重新送地址）
    IAP_ADDRH = (u8)(EE_address >> 8);  //送扇区地址中字节（地址需要改变时才需重新送地址）
    IAP_ADDRL = (u8)EE_address;         //送扇区地址低字节（地址需要改变时才需重新送地址）
    IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
    IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
    _nop_();   //多级流水线的指令系统，触发命令后建议加4个NOP，保证IAP_DATA的数据完成准备
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    DisableEEPROM();
    EA = 1;     //重新允许中断
}

//========================================================================
// 函数: void EEPROM_write_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number)
// 描述: 把缓冲的n个字节写入指定首地址的EEPROM.
// 参数: EE_address:  写入EEPROM的首地址.
//       DataAddress: 写入源数据的缓冲的首地址.
//       number:      写入的字节长度.
// 返回: non.
// 版本: V1.0, 2012-10-22
//========================================================================
void EEPROM_write_n(u32 EE_address,u8 *DataAddress,u16 number)
{
    EA = 0;     //禁止中断

    IAP_CONTR = 0x80; //使能 IAP
    IAP_TPS = Tip_Delay; //设置擦除等待参数 24MHz
    IAP_CMD = 2;  //设置 IAP 写命令
    do
    {
        IAP_ADDRE = (u8)(EE_address >> 16); //送地址高字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_ADDRH = (u8)(EE_address >> 8);  //送地址中字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_ADDRL = (u8)EE_address;         //送地址低字节（地址需要改变时才需重新送地址）
        IAP_DATA = *DataAddress; //写 IAP 数据
        IAP_TRIG = 0x5a; //写触发命令(0x5a)
        IAP_TRIG = 0xa5; //写触发命令(0xa5)
        _nop_();   //多级流水线的指令系统，触发命令后建议加4个NOP，保证IAP_DATA的数据完成准备
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        EE_address++;
        DataAddress++;
    }while(--number);

    DisableEEPROM();
    EA = 1;     //重新允许中断
}

/**************** 向HC595发送一个字节函数 ******************/
void Send_595(u8 dat)
{
    u8  i;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        dat <<= 1;
        P_HC595_SER   = CY;
        P_HC595_SRCLK = 1;
        P_HC595_SRCLK = 0;
    }
}

/********************** 显示扫描函数 ************************/
void DisplayScan(void)
{   
    Send_595(t_display[LED8[display_index]]);   //输出段码
    Send_595(~T_COM[display_index]);            //输出位码

    P_HC595_RCLK = 1;
    P_HC595_RCLK = 0;
    if(++display_index >= 8)    display_index = 0;  //8位结束回0
}

/********************** Timer0 1ms中断函数 ************************/
void timer0 (void) interrupt 1
{
    if(LowVolFlag == 0)
    {
        DisplayScan();  //1ms扫描显示一位
        B_1ms = 1;      //1ms标志
    }
}
