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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];)

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"中修改掉电保存的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。

当掉电后，MCU进入低压中断，对秒计数进行保存。MCU上电时读出秒计数继续显示。

用户可以在"用户定义宏"中选择滤波电容大还是小。
大的电容(比如1000uF)，则掉电后保持的时间长，可以在低压中断中擦除后(需要20多ms时间)然后写入。
小的电容，则掉电后保持的时间短, 则必须在主程序初始化时先擦除.

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注意：下载时，下载界面"硬件选项"中下面的项要固定如下设置:

不勾选  允许低压复位(禁止低压中断)；低压检测电压选择最大值。

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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不建议直接使用低压中断检测低电压然后保存EEPROM数据，
因为产生低压中断时MCU电压已经很低，不一定有足够的时间进行擦除/保存EEPROM数据；

建议参考规格书比较器章节范例程序，使用比较器做外部掉电检测例子，
通过比较器检测稳压管前端输入电压值，这样才有足够时间进行擦除/保存EEPROM数据。

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

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

#define     MAIN_Fosc       24000000L   //定义主时钟

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

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

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

#define     LargeCapacitor  0   //0: 滤波电容比较小,  1: 滤波电容比较大

#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)

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

//sbit    P_HC595_SER   = P3^4;   //pin 14    SER     data input
SBIT(P_HC595_SER,0xb0/*P3*/,4);
//sbit    P_HC595_RCLK  = P3^5;   //pin 12    RCLk    store (latch) clock
SBIT(P_HC595_RCLK,0xb0/*P3*/,5);
//sbit    P_HC595_SRCLK = P3^2;   //pin 11    SRCLK   Shift data clock
SBIT(P_HC595_SRCLK,0xb0/*P3*/,2);

/*************  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;

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


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);

/********************** 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
    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
    
    #if (LargeCapacitor == 0)   //滤波电容比较小，电容保持时间比较短，则先擦除
        EEPROM_SectorErase(EE_ADDRESS); //擦除一个扇区
    #endif
    
    Display();      //显示秒计数
    
PCON&=~LVDF;//低压检测标志清0
    ELVD = 1;   //低压监测中断允许
    PLVD = 1;   //低压中断 优先级高

    while(1)
    {
        if(B_1ms)   //1ms到
        {
            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
            }
        }
    }
} 
/**********************************************/

/********************** 低压中断函数 ************************/
//void LVD_Routine(void) interrupt 6
INTERRUPT(LVD_Routine,LVD_VECTOR)
{
    u8  i;

    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

//    P42 = 0;
    #if (LargeCapacitor > 0)    //滤波电容比较大，电容保持时间比较长(50ms以上)，则在中断里擦除
        EEPROM_SectorErase(EE_ADDRESS); //擦除一个扇区
    #endif

    tmp[0] = (u8)(Test_cnt >> 8);
    tmp[1] = (u8)Test_cnt;
    EEPROM_write_n(EE_ADDRESS,tmp,2);
//    P42 = 1;

    while(LVDF)        //检测是否仍然低电压
    {
PCON&=~LVDF;//低压检测标志清0
        for(i=0; i<100; i++)    ;   //延时一下
    }
}

/********************** 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
INTERRUPT(timer0,TMR0_VECTOR)
{
    DisplayScan();  //1ms扫描显示一位
    B_1ms = 1;      //1ms标志
}
