引言
設(shè)置復(fù)位標志位便于區(qū)分不同原因引發(fā)的復(fù)位,作為一種新技術(shù)被越來越多的新型單片機所采納。例如Philips公司的P87LPC700和 P89LPC900系列、Freescale公司（原Motorola半導(dǎo)體部）的MC68HC05系列和MC68HC08系列、Sunplus公司的 SPMC65系列、Microchip公司的PIC系列等,內(nèi)部都設(shè)計了專門用于記錄各種復(fù)位標志的狀態(tài)寄存器。
MC68HC08系列有一個復(fù)位狀態(tài)寄存器,負責記錄6種復(fù)位標志位：上電復(fù)位、引腳復(fù)位、看門狗復(fù)位、非法指令復(fù)位、非法地址復(fù)位和欠壓復(fù)位。SPMC65系列有一個系統(tǒng)控制寄存器,負責記錄5種復(fù)位標志位：上電復(fù)位、外部復(fù)位、看門狗復(fù)位、非法地址復(fù)位和欠壓復(fù)位。51兼容的P89LPC900系列有一個復(fù)位源寄存器,負責記錄6種復(fù)位標志位：欠壓復(fù)位、上電復(fù)位、外部復(fù)位、看門狗復(fù)位、軟件復(fù)位和UART收到間隔字符復(fù)位（主要作為進入ISP監(jiān)控程序的途徑之一）。就連初學(xué)者很常用的 AT89S51/52和P89C52X2,也在其電源控制寄存器PCON中增設(shè)了一個上電標志位POF。
1 復(fù)位標志位的設(shè)置方法
傳統(tǒng)的80C51單片機沒有設(shè)計復(fù)位標志位的記錄功能,這應(yīng)該說是一種遺憾,那么能否通過一定的技術(shù)手段來彌補這個缺憾呢？這里給廣大80C51單片機用戶提供一種啟示和引導(dǎo)。
實現(xiàn)復(fù)位標志位的記錄肯定需要一定的硬件電路支持,而這種電路的設(shè)計不存在固定模式。筆者利用一片MAX813L設(shè)計了一種支撐電路,如圖1所示,僅供讀者參考。
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在圖1中,應(yīng)用了一個4輸入端“與非”門G1和一個按鈕開關(guān)SW1,還占用了80C51的5條I/O引腳P1.0~P1.4以及一個外部中斷源 INT0,并且預(yù)先通過初始化軟件設(shè)置INT0為唯一的高級中斷源,下降沿觸發(fā)方式有效,開放總中斷使能位EA。平時G1因各輸入端都維持在高電平上,因而其輸出端也保持高電平。電路中利用了一個海量電容器C1作為儲存能量的器件,扮演著備用電池的角色。由于二極管D1的存在,在主電源斷電期間,C1僅為單片機供電,應(yīng)該讓這時的80C51進入耗能最低的停機狀態(tài)（PD模式）。
在圖1電路的基礎(chǔ)上配合必要的用戶軟件,就可以在7種不同復(fù)位源引起復(fù)位之后保存6個標志位來記錄7種復(fù)位標志,以下分別進行講解。可以事先在RAM的位尋址區(qū)間分配一個字節(jié),例如20H單元,用于記錄6個復(fù)位標志位,如表1所列。
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假設(shè)該寄存器定名為SRFR（System Reset Flag Register）,字節(jié)地址為20H,8位當中僅利用了6位,bit5~bit0分別記錄人工復(fù)位、欠壓復(fù)位、看門狗復(fù)位、非法地址復(fù)位、軟硬件復(fù)位和軟件復(fù)位。
① MRST：人工復(fù)位。當復(fù)位按鈕SW1被按下時引發(fā)INT0中斷;在中斷服務(wù)程序中檢測輸入引腳P1.4的狀態(tài)。如果P1.4=0,則置位MRST,記錄下曾經(jīng)發(fā)生了一次人工復(fù)位操作。然后進行一次主動的復(fù)位操作,方法是從輸出腳P1.0輸出一個低電平給MAX813L的輸入引腳MR,經(jīng) MAX813L延時后從輸出端RESET送出高電平復(fù)位信號給80C51,令其進行一次硬件復(fù)位操作。
② LVR：欠壓復(fù)位。當上游電源電壓開始跌落并且下降到MAX813L的PFI檢測門限以下,輸出端PFO送出低電平,引發(fā)INT0中斷;在中斷服務(wù)程序中檢測輸入引腳P1.3的狀態(tài)。如果P1.3=0,則置位LVR,記錄下曾經(jīng)發(fā)生了一次欠壓復(fù)位操作;然后進行一次主動的復(fù)位操作（方法同上）,或者令單片機進入停機狀態(tài),以便節(jié)省能耗和保持數(shù)據(jù),以及等待主電源的恢復(fù)。
③ WDR：看門狗復(fù)位。當發(fā)生看門狗溢出時,MAX813L的輸出端WDO送出低電平,引發(fā)INT0中斷;在中斷服務(wù)程序中檢測輸入引腳P1.2的狀態(tài)。如果 P1.2=0,則置位WDR,記錄下曾經(jīng)發(fā)生了一次看門狗復(fù)位操作;然后進行一次主動的復(fù)位操作（方法同上）。喂狗操作利用了一個I/O引腳P1.1。
④ IAR：非法地址復(fù)位。當發(fā)生非法地址時,80C51的輸出端PSEN送出低電平瞬時脈沖,也會引發(fā)一次INT0中斷;在中斷服務(wù)程序中檢測輸入引腳 P1.4~P1.2的狀態(tài)。如果P1.4~P1.2=111,則置位IAR,表示發(fā)生了一次非法地址復(fù)位操作;然后進行一次主動的復(fù)位操作（方法同上）。
⑤ SHR： 軟硬件復(fù)位。當發(fā)生了軟件陷阱的捕捉事件,或者軟件看門狗的溢出事件時,可以直接置位SHR,代表發(fā)生了一次軟硬件復(fù)位操作;然后進行一次主動的復(fù)位操作（方法同上）。如果利用T0作軟件WDT,則應(yīng)該同時設(shè)置INT0和T0中斷源為高級中斷。
⑥ SWR： 軟件復(fù)位。當發(fā)生了軟件陷阱的捕捉事件,或者軟件看門狗的溢出事件時,也可以直接置位SWR,代表發(fā)生了一次軟件復(fù)位操作;然后調(diào)用軟件復(fù)位程序SWRST即可。軟件復(fù)位程序的編寫方法如下：
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⑦ POR：電源上電復(fù)位。雖然在用戶定義的系統(tǒng)復(fù)位標志寄存器（SRFR）中,沒有直接設(shè)置一個POR標志位,但是如果檢測以上6個標志位同時為0,則表明此前進行的是一次上電復(fù)位。理由是,經(jīng)過實驗驗證（實驗所用的單片機型號為SST89C58）,在每次初次加電時,包含RAM的20H單元在內(nèi)的80C51內(nèi)部 RAM區(qū)間（00H~7FH）,其內(nèi)容全部自動清零;在每次RST引腳復(fù)位（或者軟件復(fù)位）時,其內(nèi)容維持不變。而各個SFR無論是上電復(fù)位還是RST引腳復(fù)位時,均被還原為原始值（又稱復(fù)位值）,如表2所列。
