单片机STC8H入门

概述

STC8H系列单片机是不需要外部晶振和外部复位的单片机。在相同的工作频率下，STC8H系列单片机比传统的8051快约12倍，是宽电压/高速/高可靠/低功耗/强抗静电/较强干扰的新一代8051单片机。

一、开发环境搭建

1.1 keil的安装

用常用的C51版的keil安装，可以进入下面链接下载：
https://download.csdn.net/download/weixin_44567668/85561379
此时缺少STC8的芯片库，打开stc-isp-15xx-v6.87H，选择keil仿真，添加头文件即可，isp可以根据下面链接下载：
https://download.csdn.net/download/weixin_44567668/87430182

1.2 keil工程的创建

首先新建Project文件夹里面包含以下文件

CORE：包含51的官方interrupt.asm和STARTUP.A51
BSP：主要包含驱动文件，如GPIO、uart
APP：目前只存放main.c和stc8hxx_it.c中断文件
OBJ：存放编译生成文件
Header：存放全部.h格式头文件

keil创建工程
①打开keil选择Project–New…，选择上面新建的文件夹，文件名为test
②选择芯片型号，点击OK
右击Target 1，选择Mange Project …

①创建以下文件

②右击具体文件，依次将文件夹文件添加进来
选择Options For Target

①将Output和Listing的生成文件夹变成OBJ

②将Target–Memory Model设置成Large

③在C51–include Paths添加头文件路径，记得将其修改成相对路径

二、STC基础

2.1寄存器sfr和sbit介绍

"sfr"指令：用来直接描述硬件地址。小白先解成一组IO口的起始地址中数据 sfr P0 = 0x80; P0=0;//也就是对P0口全部给0
"sbit"指令:对应可位导址空间的一个位，小白先理解成"一个IO口/针脚"的地址中的数据。

sfr   P0   =  0x80;
sbit  P00  =  P0^0;

注意：实际上了解一下就好，一般封装在官方头文件stc8h.h中

2.2 ISP下载程序

这个最好直接问公司前辈，因为下载方式不唯一，而且问人比较快

2.3 存储器简介

STC8H系列单片机的程序存储器和数据存储器各自独立编址的。

单片机复位后，程序计数器(PC)的内容为00001，从 0000H 单元开始执行程序。另外中断服务程序的入口地址(又称中断向量)也位于程序存储器单元。
在程序存储器中，每个中断都有一个固定的入口地址，当中断发生并得到响应后，单片机就会自动跳转到相应的中断入口地址去执行程序。外部中断0(INT0)的中断服务程序的入口地址是0003H，定时器/计数器0(TIMER0）中断服务程序的入口地址是 000BH，外部中断1(TNT1)的中断服务程序的入口地址是0013H，定时器/计数器|(TIMERI)的中断服务程序的入口地址是001BH等。

其内部集成大容量的数据存储器，有两个地址空间：内部RAM（256字节）和内部扩展RAM
内部RAM共256字节，可分为2个部分：低128字节RAM和高128字节RAM。低128字节的数据存储器与传统8051兼容，既可直接寻址也可间接寻址。高128字节RAM（在8052中扩展了高128字节RAM)与特殊功能寄存器区共用相同的逻辑地址，都使用8OH~FFH，但在物理上是分别独立的，使用时通过不同的寻址方式加以区分。高128字节RAM只能间接寻址，特殊功能寄存器区只可直接寻址。
低128字节RAM 也称通用 RAM 区。通用RAM 区又可分为工作寄存器组区，可位寻址区，用户RAM区和堆栈区。工作寄存器组区地址从00H ~ 1FH共32字节单元，分为4组，每一组称为一个寄存器组，每组包含8个8位的工作寄存器，编号均为RO ~ R7，但属于不同的物理空间。通过使用工作寄存器组，可以提高运算速度。RO ~ R7是常用的寄存器，提供4组是因为1组往往不够用。程序状态字PSW寄存器中的RS1和RSO组合决定当前使用的工作寄存器组，见下面PSW寄存器的介绍。

三、I/O口

3.1 端口数据寄存器（Px）

写0：输出低电平到端口缓冲区
写1：输出高电平到端口缓冲区
读：直接读端口管脚上的电平

在这里插入图片描述

3.2 端口模式配置寄存器（PxM0，PxM1）

在这里插入图片描述
配置端口模式

注意：
①当有I/O口被选择为ADC输入通道时，必须设置PxM0/PxM1寄存器将I/O口模式设置成输入模式。另外如果MCU进入掉电模式/时钟停振模式后，仍需使能ADC通道，则需要设置PxIE寄存器关闭数字输入，才能保证不会有额外的耗电
②虽然每个I/O口在弱上拉（准双向口）/强推挽输出/开漏模式时都能承受20mA的灌电流（还是要加限流电阻），但整个芯片的工作电流推荐不要超过70mA

3.3 端口上拉电阻控制寄存器（PxPU）

0：禁止端口内部的4.1K上拉电阻
1：使能端口内部的4.1K上拉电阻

在这里插入图片描述

3.4 示例代码

void GPIO_Init(void)
{
	P10 = 1;
	P11 = 1;
	P0M0 = 0x00;	//设置P0.9~P0.7为双向口模式
	P0M1 = 0x00; 	
	P1M0 = 0xff; 	//设置P1.1~P1.7为推挽输出模式
	P1M1 = 0x00;
	P2M0 = 0x00;	//设置P2.0~P2.7为高阻输入模式
	P2M1 = 0xff;
	P3M0 = 0xff;	//设置P3.0~P3.7为开漏模式
	P3M1 = 0xff;
	P1PU |= 0x03;	//bBit(0) | bBit(1);即使能1.1和1.0内部上拉电阻
/****************I/O读写模式*********************/
	P10 = 1;		//P1.0口输出高电平
	P10 = 0;		//P1.0口输出低电平
	
	P10 = 1;		//读取端口前先使能内部弱上拉电阻
	//当使用_nop_()函数（可理解为软件延时）时，必须在开头添加头文件#include<intrins.h>。
	//_nop_()函数相当于一个空操作（可以理解为NOP空操作指令），而_nop_()函数的空操作产生的时间与晶振有关：大概1个时钟周期
	_nop_()；	
	CY = P00；		//读取端口状态	
}

四、定时器

4.1 STC8H定时器简介

STC8H1K08有3个定时器，定时器/计数器0有4种工作模式：模式0（16位自动重装载模式），模式1（16位不可重装载模式），模式2（8位自动重装模式），模式3（不可屏蔽中断的16位自动重装载模式）。
定时器/计数器1除模式3外，其他工作模式与定时器/计数器0相同。T1 在模式3时无效，停止计数。
定时器T2的工作模式固定为16位自动重装载模式。T2可以当定时器使用，也可以当串口的波特率发生器和可编程时钟输出。

4.2 定时器0/1寄存器

主要以定时器0为主

4.2.1 定时器0/1控制寄存器（TCON）

在这里插入图片描述

TF1:T1溢出中断标志。T1被允许计数以后，从初值开始加1计数。当产生溢出时由硬件将TF1位置“1”，并向CPU请求中断，一直保持到CPU响应中断时，才由硬件清“0”(也可由查询软件清“0”）。
TR1：定时器T1的运行控制位。该位由软件置位和清零。当GATE(TMOD.7)=0，TR1=1时就允许T1开始计数，TR1-0时禁止T1计数。当GATE(TMOD.7)=1，TR1=1且INT1输入高电平时，才允许T1计数。
TF0：TO溢出中断标志。TO被允许计数以后，从初值开始加1计数，当产生溢出时，由硬件置“1”TFO,向CPU请求中断，一直保持CPU响应该中断时，才由硬件清0(也可由查询软件清0)。
TR0：定时器T0的运行控制位。该位由软件置位和清零。当GATE(TMOD.3)-0，TRO=1时就允许T0开始计数，TR0-0时禁止T0计数。当GATE（TMOD.3)=1，TRO=1且INT0输入高电平时，才允许TO计数，TRO-0时禁止T0计数。
IE1：外部中断1请求源（DNT1/P3.3）标志。IE1=1，外部中断向CPU请求中断，当CPU响应该中断时由硬件清“0”IE1。
IT1：外部中断源1触发控制位。IT1=0，上升沿或下降沿均可触发外部中断1。IT1=1，外部中断1程控为下降沿触发方式。
IE0：外部中断0请求源(INTO/P3.2)标志。IE0=1外部中断0向CPU请求中断，当CPU响应外部中断时，由硬件清“0”IE0（边沿触发方式）。
IT0：外部中断源0触发控制位。IT0-0，上升沿或下降沿均可触发外部中断0。ITO=1，外部中断0程控为下降沿触发方式。

4.2.2 定时器0/1模式寄存器（TMOD）

在这里插入图片描述

T1_GATE：控制定时器1，置1时只有在INT1脚为高及TR1控制位置1时才可打开定时器/计数器1。
T0_GATE：控制定时器0，置1时只有在INT0脚为高及TR0控制位置1时才可打开定时器/计数器0。
T1_C/T：控制定时器1用作定时器或计数器，清0则用作定时器（对内部系统时钟进行计数），置1用作计数器（对引脚T1/P3.5外部脉冲进行计数）
T0_C/T：控制定时器0用作定时器或计数器，清0则用作定时器（对内部系统时钟进行计数），置1用作计数器（对引脚T0/P3.4外部脉冲进行计数）。
T1_MI/T1_M0：定时器定时器/计数器1模式选择

定时器/计数器0模式选择

T0_M1	T0_M0	定时器/计数器工作模式
0	0	16位自动重载模式
0	1	16位不自动重载模式
1	0	8位自动重载模式
1	1	不可屏蔽中断的16位自动重载模式

注意：自动重载模式在计数器值溢出后，系统会将内部重载寄存器的值装进去；不自动重载会从0开始计数

4.2.3 定时器0模式0具体配置

（1）当GATE=0(TMOD.3）时，如TRO-1，则定时器计数。GATE=1 时，允许由外部输入INTO控制定时器0，这样可实现脉宽测量。TRO为TCON 寄存器内的控制位，TCON寄存器各位的具体功能描述见上节TCON寄存器的介绍。
（2）当CT-0时，多路开关连接到系统时钟的分频输出，To对内部系统时钟计数，TO 工作在定时方式。当c/T=1 时，多路开关连接到外部脉冲输入P3.4/T0，即TO工作在计数方式。
（3）STC 单片机的定时器 0 有两种计数速率：一种是 12T模式，每 12个时钟加 1，与传统 8051 单片机相同;另外一种是1T模式，每个时钟加1，速度是传统8051 单片机的12 倍。TO的速率由特殊功能寄存器 AUXR中的TOx12 决定，如果TOx12-0，TO则工作在12T模式；如果 TOx12=1，TO 则工作在1T模式
（4）定时器0有两个隐藏的寄存器 RL_THO 和 RL_TLO。RL_THO 与THO 共有同一个地址，RL_TLO与 TLO共有同一个地址。当TRO-0即定时器/计数器0被禁止工作时，对TLO写入的内容会同时写入RL_TLO，对THO 写入的内容也会同时写入 RL_THO。当 TRO=1 即定时器/计数器 0被允许工作少，对TL0写入内容，实际上不是写入当前寄存器TLO中，而是写入隐藏的寄存器 RL_TLO中，对THO写入内容，实际上也不是写入当前寄存器 THO 中，而是写入隐藏的寄存器 RL_THO，这样可以巧妙地实现16位重装载定时器。当读 THO和TLO的内容时，所读的内容就是THO和TL0的内容，而不是RL_THO和 RL_TLO的内容。
（5）当定时器0工作在模式 0(TMOD[1:0]/[M1,MO]=00B)时，[THO,TLO]的溢出不仅置位TFO，而且会自动将[RL_THO,RL_TLO]的内容重新装入[THO,TLO]。
（6）当TOCLKO/INT_CLKO.0=1 时，P3.5/T1管脚配置为定时器0的时钟输出 TOCLKO。输出时钟频率为T0溢出率/2。

4.2.4 定时器0计数寄存器（TL0，TH0）

在这里插入图片描述

当定时器/计数器0工作在16位模式时，TL0和TH0组合成一个16位寄存器，TL0为低字节，TH0为高字节。

4.2.5 辅助寄存器1（AUXR）

符号	地址	B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
AUXR	8EH	T0x12	T1x12	UART_M0x6	T2R	T2_C/T	T2x12	EXTRAM	S1ST2

T0x12（地址B7，即最高位）：定时器0速度控制位
0：12T模式，即CPU时钟12分频
1：1T模式，即CPU时钟不分频

4.2.6 中断与时钟输出控制寄存器（INTCLKO）

在这里插入图片描述

T0CLKO：定时器0时钟输出控制
0：关闭时钟输出
1：使能P3.5口的是定时器0时钟输出功能。当定时器0计数发生溢出时，P3.5口的电平自动发生翻转

4.3 定时器0计算公式

在这里插入图片描述

4.4 定时器中断系统

4.4.1 中断向量表

void TM0_Rountine(void) interrupt 1;

在这里插入图片描述

4.2.2 中断相关寄存器

（1）中断使能寄存器
在这里插入图片描述

EA:总中断允许控制位。EA的作用是使中断允许形成多级控制。即各中断源首先受EA控制：其次还受各中断源自己的中断允许控制位控制。
0:CPU屏蔽所有的中断申请
1:CPU开放中断
ELVD:低压检测中断允许位。
0:禁止低压检测中断
1:允许低压检测中断
EADC:AD转换中断允许位。
0:禁止AD转换中断
1:允许AD转换中断
ES:串行口1中断允许位。
0:禁止串行口1中断
1:允许串行口1中断
ET1:定时/计数器T1的溢出中断允许位。
0:禁止T1中断
1:允许T1中断
EX1:外部中断1中断允许位。
0:禁止NT1中断
1:允许NT1中断
ET0:定时/计数器T0的溢出中断允许位。
0:禁止T0中断
1:允许T0中断
EX0:外部中断0中断允许位。
0:禁止NT0中断
1:允许NT0中断

（2）定时器控制寄存器
在这里插入图片描述

TF1：定时器1溢出中断标志。中断服务程序中，硬件自动清零。TF0：定时器0溢出中断标志。中断服务程序中，硬件自动清零。IE1：外部中断1中断请求标志。中断服务程序中，硬件自动清零
IE0：外部中断0中断请求标志。中断服务程序中，硬件自动清零

（3）中断标志辅助寄存器
在这里插入图片描述

INT4IF：外部中断4中断请求标志。中断服务程序中硬件自动清零INT3IF：外部中断3中断请求标志。中断服务程序中硬件自动清零INT2IF：外部中断2中断请求标志。中断服务程序中硬件自动清零
T4F：定时器4溢出中断标志。中断服务程序中硬件自动清零（注意：此位为只写寄存器，不可读）。
T3IF：定时器3溢出中断标志。中断服务程序中硬件自动清零（注意：此位为只写寄存器，不可读）
T2IF：定时器2溢出中断标志。中断服务程序中硬件自动清零（注意：此位为只写寄存器，不可读）。

4.5 示范代码

//定时器配置
void Timer0Init(void)		//默认时钟24MHz
{
	AUXR |= 0x80;		//设置定时器为IT模式
	TMOD |= 0x00;		//设置成模式0
	TL0 = 0x9A;			//设置初始值
	TH0 = 0xA9;			//@(65536-[TH0,TL0])/sysclk，即多少分频
	TF0 = 0;			//清除TF0标志
	TR0 = 1;			//定时器0开始计时
	ET0 = 1;			//使能定时器中断

	EA = 1；			//开启全局中断
}
//定时器中断函数，用来处理事件
void TIM0_ISR(void) interrupt 1
{
	
	if((TCON & 0x20) != 0)		//清TIM0溢出中断标志
	{
		TCON &= ~0x20;
	}
	
	if(my_Timer.U16_Timer_Power_On > 0)
		my_Timer.U16_Timer_Power_On-- ;
}

五、串口通信

5.1 串口简介

STC8H系列单片机具有4个全双工异步串行通信接口。每个串行口由2个数据缓冲器、一个移位寄存器、一个串行控制寄存器和一个波特率发生器等组成。每个串行口的数据缓冲器由2个互相独立的接收、发送缓冲器构成，可以同时发送和接收数据。
STC8系列单片机的串口1有4种工作方式，其中两种方式的波特率是可变的，另两种是固定的，以供不同应用场合选用。串口2/串口3/串口4都只有两种工作方式，这两种方式的波特率都是可变的。用户可用软件设置不同的波特率和选择不同的工作方式。主机可通过查询或中断方式对接收/发送进行程序处理，使用十分灵活。
其相关寄存器如下：
在这里插入图片描述

5.2 串口相关寄存器（uart2）

5.2.1 串口2控制寄存器(S2COM)

在这里插入图片描述
S2SM0：指定串口2工作模式

S2SM2：允许串口2在模式1时允许多机通信控制位。在模式1时，如果S2SM2位为1且S2REN位为1，则接收机处于地址帧筛选状态。此时可以利用接收到的第9位（即S2RB8）来筛选地址帧：①若 S2RB8=1，说明该帧是地址帧，地址信息可以进入 S2BUF，并使 S2RI为1，进而在中断服务程序中再进行地址号比较；
②若S2RB8=0，说明该帧不是地址帧，应丢掉且保持S2RI=0。在模式1 中，如果S2SM2位为0且S2REN位为1，接收收机处于地址帧筛选被禁止状态。
不论收到的S2RB8 为0或1，均可使接收到的信息进入 S2BUF，并使 S2RI=1，此时 S2RB8通常为校验位。模式0 为非多机通信方式，在这种方式时，要设置S2SM2应为0。
S2REN：允许/禁止串口接收控制位
0：禁止串口接收数据
1：允许串口接收数据
S2TB8：当串口2使用模式1时，S2TB8为要发送的第9位数据，一般用作校验位或者地址帧/数据帧标志位，按需要由软件置位或清0。在模式0中，该位不用。
S2RB8：当串口2使用模式1时，S2RB8为接收到的第9位数据，一般用作校验位或者地址帧/数据帧标志位。在模式0中，该位不用。
S2TI：串口2发送中断请求标志位。在停止位开始发送时由硬件自动将S2TI置1，向CPU发请求中断，响应中断后S2TI必须用软件清零
S2RI：串口2接收中断请求标志位。串行接收到停止位的中间时刻由硬件自动将S2RI置1，向CPU发中断申请，响应中断后S2RI必须由软件清零

4.2.2 串口2数据寄存器（S2BUF）

在这里插入图片描述

S2BUF：串口1数据接收（发送缓冲区。S2BUF实际是2个缓冲器，读缓冲器和写缓冲器，两个操作分别对应两个不同的寄存器，1个是只写寄存器（写缓冲器），1个是只读寄存器（读缓冲器）。对S2BUF 进行读操作，实际是读取串口接收缓冲区，对S2BUF进行写操作则是触发串口开始发送数据。

4.2.3 辅助寄存器（AUXR）

在这里插入图片描述

T2R：定时器2的运行控制位
0：定时器2停止计数
1：定时器2开始计数
T2x12：定时器2速度控制位
0：12T模式，即CPU时钟12分频（FOSC/12）
1： 1T模式，即CPU时钟不分频分频（FOSC/1）
S1ST2：串口1波特率发生器选择位**（串口2不需要）**
0：选定时器1作为波特率发生器
1：选定时器2作为波特率发生器

5.3 串口2模式0波特率计算

串行口2的模式0为8位数据位可变波特率UART工作模式。此模式一帧信息为10位：1位起始位，8位数据位（低位在先）和1位停止位。波特率可变，可根据需要进行设置波特率。TxD2为数据发送口，RxD2为数据接收口，串行口全双工接受/发送。
串口2的波特率是可变的，其波特率由定时器2产生。当定时器采用1T模式时（12倍速），相应的波特率的速度也会相应提高12倍。

在这里插入图片描述

5.4 串口中断系统

4.4.1 中断使能寄存器

在这里插入图片描述

ES2：串行口2中断允许位
0：禁止串口2中断
1：允许串口2中断

4.4.2 串口控制寄存器

在这里插入图片描述

TI：串口1发送完成中断请求标志。需要软件清零。
RI：串口1接收完成中断请求标志。需要软件清零。
S2TI：串口2发送完成中断请求标志。需要软件清零。
S2RI：串口2接收完成中断请求标志。需要软件清零。
S3TI：串口3发送完成中断请求标志。需要软件清零。
S3RI：串口3接收完成中断请求标志。需要软件清零。
S4TI：串口4发送完成中断请求标志。需要软件清零。
S4RI：串口4接收完成中断请求标志。需要软件清零。

4.4.3 中断优先级寄存器

在这里插入图片描述

PS2H，PS2：串口2中断优先级控制位
00：串口2中断优先级为0级（最低级）
01：串口2中断优先级为1级（较低级）
10：串口2中断优先级为2级（较高级）
11：串口2中断优先级为3级（最高级）

5.5 示例代码

bit		busy;		//定义二进制数据
char	wptr;
char	rptr;
char	buffer[16];
//串口初始化程序
void UartInit(void)		//[email protected]
{
	IP2 |= 0x01;		//中断优先级，优先级为3最高级
	IP2H |= 0x01;
	T2L = BRT;			//BRT为独立波特率发生器的溢出率。
	T2H = BRT >> 8;		//设置定时器初始值
	AUXR = 0x14;		//开启定时器2的IT模式
	S2CON = 0x10;		//使能串口接收
	IE2 |= 0x01;		//使能串口中断
	EA = 1;				//开启全局中断
}
//串口发送字节数据
void Uart2Send(char dat)
{
	while(busy);
	busy = 1;
	S2BUF = dat;
}
//串口发送字符串
void Uart2SendStr(char *p)
{
	while(*p)
	{
		Uart2Send(*p++)
	}
}
//串口中断程序
void UART2_ISR(void) interrupt 8
{
	if(S2CON & 0x02)		
	{
		S2CON &= (uint8)(~0x02);	//清中断标志位
		busy = 0;
	}
	if(S2CON & 0x01)
	{
		S2CON &= (uint8)(~0x01);	//清中断标志位
		buffer[wptr++] = S2BUF;
		wptr &= 0x0f;
	}
}

六、SPI通信

6.1 SPI通信方式

单主单从（一个主机设备连接一个从机设备）

主机设置：SSIG设置为1，MSTR设置为1，固定为主机模式。主机可以使用任意端口连接从机的SS管脚，拉低从机的SS脚即可使能从机

从机设置：SSIG设置为0，SS管脚作为从机的片选信号。

互为主从

在这里插入图片描述

设置方法1：两个设备初始化时都设置为SSIG设置为0，MSTR 设置为1，且将SS 脚设置为双向口模式输出高电平。此时两个设备都是不忽略SS的主机模式。当其中一个设备需要启动传输时，可将自己的SS脚设置为输出模式并输出低电平，拉低对方的SS脚，这样另一个设备就被强行设置为从机模式了。

设置方法2：两个设备初始化时都将自己设置成忽略SS的从机模式，即将SSIG设置为1，MSTR设置为0。当其中一个设备需要启动传输时，先检测SS管脚的电平，如果时候高电平，就将自己设置成忽略SS的主模式，即可进行数据传输了。

单主多从

在这里插入图片描述

主机设置：SSIG设置为1，MSTR设置为1，固定为主机模式。主机可以使用任意端口分别连接各个从机的SS管脚，拉低其中一个从机的SS脚即可使能相应的从机设备

从机设置：SSIG设置为0，SS管脚作为从机的片选信号。

6.2 SPI相关寄存器

6.2.1 状态寄存器（SPSTAT）

在这里插入图片描述

SPIF：SPI中断标志位。
当发送/接收完成1字节的数据后，硬件自动将此位置1，并向CPU提出中断请求。当SPI处于主机模式且SSIG位被设置为0时，如果SS管脚的输入电平被驱动为低电平时，此标志位也会被硬件自动置1，以标志设备模式发生变化。
注意：此标志位必须用户通过软件方式向此位写1进行清零。
WCOL：SPI写冲突标志位。
当SPI在进行数据传输的过程中写SPDAT寄存器时，硬件将此位置1。
注意：此标志位必须用户通过软件方式向此位写1进行清零。

6.2.2 SPI控制寄存器（SPCTL）,SPI速度控制

在这里插入图片描述

SSIG：SS引脚功能控制位
0：SS引脚确定器件是主机还是从机
1：忽略SS引脚功能，使用MSTR确定器件是主机还是从机
SPEN：SPI使能控制位
0：关闭SPI功能
1：使能SPI功能
DORD：SPI数据位发送/接收的顺序
0：先发送/接收数据的高位（MSB）
1：先发送/接收数据的低位（LSB）
MSTR：器件主/从模式选择位
设置主机模式：
若SSIG=0，则SS管脚必须为高电平且设置MSTR为1
若SSIG=1，则只需要设置MSTR为1（忽略SS管脚的电平）
设置从机模式：
若SSIG=0，则SS管脚必须为低电平（与MSTR位无关）
若SSIG=1，则只需要设置MSTR为0（忽略SS管脚的电平）
CPOL：SPI时钟极性控制
0：SCLK空闲时为低电平，SCLK的前时钟沿为上升沿，后时钟沿为下降沿
1：SCLK空闲时为高电平，SCLK的前时钟沿为下降沿，后时钟沿为上升沿
CPHA：SPI时钟相位控制
0：数据SS管脚为低电平驱动第一位数据并在SCLK的后时钟沿改变数据，前时钟沿采样数据（必须SSIG=0）
1：数据在SCLK的前时钟沿驱动，后时钟沿采样

SPR[1：0]：SPI时钟频率选择
在这里插入图片描述

6.2.3 SPI数据寄存器(SPDAT)

在这里插入图片描述

6.3 配置寄存器

在这里插入图片描述
（1）从机模式的注意事项：
当CPHA=0时，SSIG必须为0（即不能忽略SS 脚）。在每次串行字节开始还发送前SS 脚必须拉低，并且在串行字节发送完后须重新设置为高电平。SS管脚为低电平时不能对SPDAT寄存器执行写操作，否则将导致一个写冲突错误。CPHA=0且SSIG=1时的操作未定义。
当CPHA=1时，SSIG可以置1（即可以忽略脚）。如果SSIG=0，SS 脚可在连续传输之间保持低有效（即一直固定为低电平）。这种方式适用于固定单主单从的系统。
（2）主机模式的注意事项：
在SPI中，传输总是由主机启动的。如果SPI使能（SPEN=1）并选择作为主机时，主机对SPI数据寄存器SPDAT的写操作将启动SPI时钟发生器和数据的传输。在数据写入SPDAT之后的半个到一个SPI 位时间后，数据将出现在 MOSI脚。写入主机 SPDAT寄存器的数据从 MOSI 脚移出发送到从机的 MOSI 脚。同时从机SPDAT寄存器的数据从MISO脚移出发送到主机的MISO脚。
传输完一个字节后，SPI时钟发生器停止，传输完成标志（SPIF）置位，如果SPI中断使能则会产生一个SPI中断。主机和从机 CPU的两个移位寄存器可以看作是一个16位循环移位寄存器。当数据从主机移位传送到从机的同时，数据也以相反的方向移入。这意味着在一个移位周期中，主机和从机的数据相互交换。
（3）通过SS改变模式
如果SPEN=1，SSIG=0且MSTR=l，SPI使能为主机模式，并将SS 脚可配置为输入模式化或准双向口模式。这种情况下，另外一个主机可将该脚驱动为低电平，从而将该器件选择为SPI从机并向其发送数据。为了避免争夺总线，SPI系统将该从机的MSTR清零，MOSI和SCLK强制变为输入模式，而MISO则变为输出模式，同时SPSTAT的SPIF标志位置1。
用户软件必须一直对MSTR位进行检测，如果该位被一个从机选择动作而被动清零，而用户想继续将SPI作为主机，则必须重新设置MSTR位，否则将一直处于从机模式。
（4）写冲突
SPI 在发送时为单缓冲，在接收时为双缓冲。这样在前一次发送尚未完成之前，不能将新的数据写入移位寄存器。当发送过程中对数据寄存器 SPDAT进行写操作时，WCOL 位将被置1以指示发生数据写冲突错误。在这种情况下，当前发送的数据继续发送，而新写入的数据将丢失。
当对主机或从机进行写冲突检测时，主机发生写冲突的情况是很罕见的，因为主机拥有数据传输的完全控制权。但从机有可能发生写冲突，因为当主机启动传输时，从机无法进行控制。
接收数据时，接收到的数据传送到一个并行读数据缓冲区，这样将释放移位寄存器以进行下一个数据的接收。但必须在下个字符完全移入之前从数据寄存器中读出接收到的数据，否则，前一个接收数据将丢失。
WCOL可通过软件向其写入"1"清零。

6.4 示例代码

//SPI初始化
void SPI_Init(void)
{
	SPCTL = 0x50;		//使能SPI主机模式
//	SPCTL = 0x40;		//使能SPI从机模式
	SPSTAT = 0xC0; 		//清中断标志
//	IE2 = ESPI;			//使能SPI中断，没有即查询模式
	EA = 1；
}
//SPI中断函数
void SPI_ISR() interrupt 9
{
	SPSTAT = 0xC0; 
	SS = 1;
	busy = 0;
	LED = !LED;
}
//查询方式函数
while(1)
{
	SS = 0;						//拉低从机SS管脚
	SPDAT = 0x5a;
	while(!(SPSTAT & 0x80));
	SPSTAT = 0xc0;
	SS = 1;
	LED = !LED;
}

七、EEPROM

7.1 EEPROM简介

STC8H 系列单片机内部集成了大容量的 EEPROM。利用 ISP/IAP技术可将内部 Data Flash 当EEPROM，擦写次数在10万次以上。EEPROM可分为若干个扇区，每个扇区包含512字节。
注意：EEPROM的写操作只能将字节中的1写为0，当需要将字节中的0写为1，则必须执行扇区擦除操作。EEPROM的读/写操作是以1字节为单位进行，而EEPROM擦除操作是以1扇区（512字节）为单位讲行，在执行擦除操作时，如果目标扇区中有需要保留的数据，则必须预先将这些数据读取到 RAM 中暂存，待擦除完成后再将保存的数据和需要更新的数据一起再写回EEPROM/DATA-FLASH。
所以在使用 EEPROM 时，建议同一次修改的数据放在同一个扇区，不是同一次修改的数据放在不同的扇区，不一定要用满。数据存储器的擦除操作是按扇区进行的（每扇区512字节）。
EEPROM可用于保存一些需要在应用过程中修改并且掉电不丢失的参数数据。在用户程序中，可以对EEPROM进行字节读/字节编程/扇区擦除操作。在工作电压偏低时，建议不要进行EEPROM操作，以免发送数据丢失的情况。

EEPROM操作时间
■ 读取1字节：4个系统时钟（使用MOVC指令读取更方便快捷）
■ 编程1字节：约30～40us（实际的编程时间为6~7.5us，但还需要加上状态转换时间和各种控制信号的SETUP和HOLD时间）
■ 擦除1扇区（512字节）：约4～6ms
EEPROM操作所需时间是硬件自动控制的，用户只需要正确设置IAP TPS寄存器即可。IAP_TPS=系统工作频率/1000000（小数部分四舍五入进行取整）
例如：系统工作频率为12MHz，则IAP_TPS设置为12

7.2 EEPROM相关寄存器

在这里插入图片描述

7.2.1 EEPROM数据寄存器（IAP_DATA）

在这里插入图片描述

在进行EEPROM的读操作时，命令执行完成后读出的EEPROM数据保存在IAPDATA寄存器中。
在进行EEPROM的写操作时，在执行写命令前，必须将待写入的数据存放在IAPDATA寄存器中，再发送写命令。擦除 EEPROM命令与IAP DATA寄存器无关。

7.2.2 EEPROM地址寄存器（IAP_ADDR）

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EEPROM进行读、写、擦除操作的目标地址寄存器。IAP ADDRH保存地址的高字节，IAP ADDRL 保存地址的低字节

7.2.3 EEPROM命令寄存器(IAP_CMD)

在这里插入图片描述

CMD[1：0]：发送EEPROM操作命令
00：空操作
01：读EEPROM命令。读取目标地址所在的1字节。
10：写EEPROM命令。写目标地址所在的1字节。注意：写操作只能将目标字节中的1写为0，而不能将0写为1。一般当目标字节不为FFH时，必须先擦除。
11：擦除 EEPROM。擦除目标地址所在的1页（1扇区/512字节）。注意：擦除操作会一次擦除1个扇区（512字节），整个扇区的内容全部变成FFH。

7.2.4 EEPROM触发寄存器（IAP_TRIG）

在这里插入图片描述

设置完成 EEPROM 读、写、擦除的命令寄存器、地址寄存器、数据寄存器以及控制寄存器后，需要向触发寄存器IAP TRIG依次写入5AH、A5H（顺序不能交换）两个触发命令来触发相应的读、写、擦除操作。操作完成后，EEPROM地址寄存器 IAP ADDRH、IAP ADDRL 和 EEPROM 命令寄存器IAP_CMD 的内容不变。如果接下来要对下一个地址的数据进行操作，需手动更新地址寄存器IAP_ADDRH和寄存器IAP_ADDRL的值。
注意：每次EEPROM操作时，都要对IAPTRIG先写入5AH，再写入A5H，相应的命令才会生效。写完触发命令后，CPU会处于IDLE等待状态，直到相应的IAP操作执行完成后CPU才会从IDLE状态返回正常状态继续执行CPU指令。

7.2.5 EEPROM控制寄存器（IAP_CONTR）

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IAPEN：EEPROM操作使能控制位
0：禁止EEPROM操作
1：使能EEPROM操作
SWBS：软件复位选择控制位，（需要与SWRST配合使用）
0：软件复位后从用户代码开始执行程序
1：软件复位后从系统ISP监控代码区开始执行程序
SWRST：软件复位控制位
0：无动作
1：产生软件复位
CMD FAIL：EEPROM操作失败状态位，需要软件清零
0：EEPROM操作正确
1：EEPROM操作失败

7.2.6 EEPROM等待事件控制寄存器（IAP_TPS）

在这里插入图片描述

需要根据工作频率进行设置
若工作频率为12MHz，则需要将IAP_TPS设置为12；若工作频率为24MHz，则需要将IAP_TPS设置为24，其他频率以此类推。

7.3 EEPROM大小及地址

STC8H系列单片机内部均有用于保存用户数据的EEPROM。内部的EEPROM有3 操作方式 ：读、写和擦除，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。
STC8H系列单片机内部的EEPROM的访问方式有两种：IAP方式和MOVC方式。IAP方式可对EEPROM执行读、写、擦除操作，但MOVC只能对EEPROM进行读操作，而不能讲行写和擦除操作。无论是使用IAP方式还是使用MOVC方式访问 EEPROM，首先都需要设置正确的目标地址。IAP方式时，目标地址与EEPROM实际的物理地址是一致的，均是从地址0000H开始访问，但若要使用 MOVC 指令进行读取 EEPROM数据时，目标地址必须是在 EEPROM实际的物理地址的基础上还有加上程序大小的偏移。下面以STC8H1K16这个型号为例，对目标地址进行详细说明：
在这里插入图片描述
STC8H1K16的程序空间为16K字节（0000h~3FFFh），EEPROM空间为12K（0000h-2FFh）。当需要对 EEPROM物理地址1234h的单元进行读、写、擦除时，若使用IAP方式进行访问时，设置的目标地址为1234h，即IAP ADDRH设置12h，IAP ADDRL设置34h，然后设置相应的触发命令即可对1234h 单元进行正确操作了。但若是使用MOVC方式读取EEPROM的1234h单元，则必须在1234h的基础上还有加上ROM空间的大小4000h，即必须将DPTR设置为5234h，然后才能使用MOVC指令进行读取。
注意：由于擦除是以512字节为单位进行操作的，所以执行擦除操作时所设置的目标地址的低9位是无意义的。例如：执行擦除命令时，设置地址1234H/1200H/1300H/13FFH，最终执行擦除的动作都是相同的，都是擦除1200H~13FFH这512字节。
不同型号内部EEPROM的大小及访问地址会存在差异，针对各个型号EEPROM的详细大小和地址请参考下表

在这里插入图片描述

7.4 示例代码

//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;                   //清除触发寄存器
    IAP_ADDRH = 0x80;               //将地址设置到非IAP区域
    IAP_ADDRL = 0;
}
BYTE IapReadByte(WORD addr)
{
    BYTE dat;                       //

    IAP_CONTR = 0x80;         		//使能IAP
	IAP_TPS = 12;					//设置等待参数12MHz
    IAP_CMD = CMD_READ;             //设置IAP读命令
    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)
    IAP_TRIG = 0xa5;
    _nop_();                        
    dat = IAP_DATA;                 //读IAP数据
    IapIdle();                      //关闭IAP功能
    return dat; 
}
void IapProgramByte(WORD addr, BYTE dat)
{
    IAP_CONTR = 0x80;         		//使能IAP
	IAP_TPS = IAP_DELAY;			//设置等待参数
    IAP_CMD = CMD_PROGRAM;          //设置IAP写命令
    IAP_ADDRL = addr;               //设置IAP低地址
    IAP_ADDRH = addr >> 8;          //设置IAP高地址
    IAP_DATA = dat;                 //写IAP数据
    IAP_TRIG = 0x5a;                //写触发命令(0x5a)
    IAP_TRIG = 0xa5;
    IAP_TRIG = 0xa5;
    _nop_();  
    IapIdle();
}
void IapEraseSector(WORD addr)
{
    IAP_CONTR = 0x80;         		//使能IAP
	IAP_TPS = IAP_DELAY;			//设置等待参数
    IAP_CMD = CMD_ERASE;            //设置IAP擦除命令
    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)
    IAP_TRIG = 0xa5; 
    _nop_(); 
    IapIdle();
}

附录

1、STC8H参考手册

https://download.csdn.net/download/weixin_44567668/87430907

2、C语言基础

https://blog.csdn.net/weixin_44567668/article/details/129003611