μPSD中存儲(chǔ)器系統(tǒng)配置

μPSD中儲(chǔ)存器系統(tǒng)的配置介紹μPSD的儲(chǔ)存器系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造和配置方法，議論了有關(guān)的使用方法。

PSDSOFT軟件背景假如對(duì)ST企業(yè)的μPSD器件有必定認(rèn)識(shí)，熟習(xí)MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造及原理，使用過PSDSOFTEXPRESS和KEIL開發(fā)設(shè)計(jì)，將對(duì)理解本文有很大的幫助。MCS-51單片機(jī)采納哈佛構(gòu)造的系統(tǒng)構(gòu)造，即數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器空間與程序儲(chǔ)存器空間相互獨(dú)立。它有16根地點(diǎn)總線，最大尋址能力為64K，這決定程序或數(shù)據(jù)空間不可以超出64K。以上兩點(diǎn)是本文所有議論的前提基礎(chǔ)。PSD的儲(chǔ)存器系統(tǒng)構(gòu)造PSD由標(biāo)準(zhǔn)8032核和ST企業(yè)的PSD（可編程系統(tǒng)器件）組成，儲(chǔ)存器系統(tǒng)包含兩個(gè)主要部分，一是8032的內(nèi)部?jī)?chǔ)存器資源：256B內(nèi)部RAM和128B內(nèi)部特別功能存放器SFR；二是PSD中的儲(chǔ)存器模塊：主/次FLASH儲(chǔ)存器，擴(kuò)展的SRAM及控制PSD的CSIOP（Chip-SelectI/OPort，近似于8051的SFR）。μPSD的主/次FLASH是完整同樣的儲(chǔ)存介質(zhì)（初期的PSD813F1中的次儲(chǔ)存器是EEPROM構(gòu)造的），是兩個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存器。主FLASH往常分4～8塊，每塊16～32kb；次FLASH往常分2～4塊，一般每塊為8kb。μPSD中使用譯碼可編程譯碼邏輯陣列（DPLD），頁存放器PAGE，儲(chǔ)存器控制存放器VM，結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)存器系統(tǒng)的配置。對(duì)于IAP和分頁技術(shù)為何μPSD中要有兩個(gè)FLASH？簡(jiǎn)單地說，這是為了實(shí)現(xiàn)IAP而設(shè)計(jì)的。IAP就是“在應(yīng)用中編程或升級(jí)代碼”，其原理是：?jiǎn)纹瑱C(jī)中裝有一套用戶程序和一套代碼更新程序。正常狀況下，單片機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的是用戶程序；在需要程序升級(jí)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)切換到代碼更新程序，經(jīng)過串口或其余通訊口下載新的用戶程序代碼，并寫入到本來的用戶程序儲(chǔ)存器中，更新達(dá)成后，再切換回至用戶程序。鑒于MCS-51系統(tǒng)構(gòu)造特色，在同一個(gè)儲(chǔ)存器中運(yùn)轉(zhuǎn)主程序和改寫程序是不行能實(shí)現(xiàn)的。所實(shí)用MCS-51來實(shí)現(xiàn)IAP功能的系統(tǒng)都一定有兩個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存器。實(shí)現(xiàn)IAP的難點(diǎn)在于儲(chǔ)存器的切換控制，表此刻μPSD中主要就是怎樣使用VM存放器以及怎樣對(duì)儲(chǔ)存器的片選控制。別的，跟著應(yīng)用要求愈來愈高，代碼長度不停增添，64K的限制已經(jīng)成為設(shè)計(jì)中的瓶頸。很多軟/硬件供給商都全力推出自己的方案以實(shí)現(xiàn)MCS-51對(duì)大于64K的支持，分頁技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。分頁設(shè)計(jì)中最重要的就是公共區(qū)和分頁區(qū)的設(shè)置，所謂公共區(qū)就是在所有的頁面中均為有效的一塊儲(chǔ)存器區(qū)。在程序空間中，64K范圍（1頁）內(nèi)的程序是連續(xù)的，一旦超出此范圍，只保存低16位，最高位將被拋棄，程序會(huì)跳回開始處運(yùn)轉(zhuǎn)。保證程序在頁面切換時(shí)不會(huì)“跑飛”就是經(jīng)過公共區(qū)實(shí)現(xiàn)的。分頁技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法是：當(dāng)程序在調(diào)用位于分頁區(qū)的程序時(shí)，第一保存返回地點(diǎn)，而后轉(zhuǎn)跳到公共區(qū)履行，再改正頁存放器到新的頁號(hào)實(shí)現(xiàn)頁面的切換，調(diào)用程序，返回到公共區(qū)，恢還本來頁號(hào)，最后從保存的返回地點(diǎn)返回。公共區(qū)的大小由用戶自行設(shè)定，在μPSD中往常使用主/次FLASH中的一塊或多塊作為公共區(qū)，如使用1塊次FLASH即8KB，2塊次FLSAH即16KB，1塊主FLASH則是32KB，若只想使用主FLASH中的20KB作公共區(qū)也是可行的，只需將主FLASH的地點(diǎn)范圍只定義為20K的范圍就能夠了。自然，公共區(qū)的大小不可以超出64K。公共區(qū)一定設(shè)在64K范圍的低端，這是由于MCS-51中止進(jìn)口地點(diǎn)的原由。公共區(qū)中保存所有的公用子程序，中止服務(wù)程序，全局常數(shù)表以及系統(tǒng)的初始化部分及頁面切換程序。μPSD儲(chǔ)存器的空間配置μPSD中儲(chǔ)存器系統(tǒng)配置主假如對(duì)程序空間的設(shè)置，相對(duì)而言數(shù)據(jù)空間的配置略微簡(jiǎn)單調(diào)點(diǎn)。μPSD中主/次FLASH可設(shè)置為程序或數(shù)據(jù)空間，這是由VM存放器決定的，VM存放器的作用如表1所示。VM的內(nèi)容可在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由MCU進(jìn)行改正，這是實(shí)現(xiàn)IAP的重點(diǎn)。在PSDSOFT軟件流程中可設(shè)置主/次FLASH為程序、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器或程序/數(shù)據(jù)混淆儲(chǔ)存器，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)VM存放器上電時(shí)的默認(rèn)值進(jìn)行設(shè)置，換句話說，就是確立上電時(shí)主/次FLASH分別位于什么空間。表1VM存放器各位作用表中，“#RD能夠/不可以接見”是指此儲(chǔ)存器能否位于數(shù)據(jù)空間，“#PSEN可以/不可以接見”是指此儲(chǔ)存器能否位于數(shù)據(jù)空間，由于在MCS-51系統(tǒng)中對(duì)外面數(shù)據(jù)/程序空間的接見就是經(jīng)過#RD和#PSEN進(jìn)行劃分的。舉例說明：VM=0CH，表示主FLASH位于程序空間，次FLASH位于數(shù)據(jù)空間；VM=16H，表示主FLASH位于數(shù)據(jù)和程序空間，次FLASH位于程序間。位0用來指定用來指示外設(shè)IO

SRAM能否位于程序空間，由于SRAM只在數(shù)據(jù)空間有效。位7模式的同意與嚴(yán)禁，詳細(xì)將在后邊介紹。圖1可幫助對(duì)VM寄存器作用的理解。圖1μPSD中儲(chǔ)存器系統(tǒng)構(gòu)造如圖1所示，VM位0～4與#RD、#PSEN結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)主/次FLASH及SRAM的選擇。這里是經(jīng)過輸出同意#OE信號(hào)進(jìn)行控制的，也就是說即便儲(chǔ)存器的地點(diǎn)有效（CS有效），假如#OE無效，也不可以接見到此儲(chǔ)存器的內(nèi)容。主/次FLASH的#OE有兩個(gè)有效輸入項(xiàng)，由VM位3/4控制#RD能否起作用，VM的1/2位來控制#PSEN能否起作用。在VM的各位確立后，可依圖1畫出簡(jiǎn)化的配置構(gòu)造。這里的#OE信號(hào)是對(duì)主/次FLASH的每一塊同時(shí)有效的。在實(shí)現(xiàn)IAP時(shí)，經(jīng)過VM來實(shí)現(xiàn)對(duì)主/次FLASH的空間進(jìn)行換，比如，主FLASH作用戶程序，次FLASH用作升級(jí)程序；正常工作時(shí)，主FLASH作程序空間，運(yùn)轉(zhuǎn)用戶代碼，在進(jìn)行程序升級(jí)時(shí)，將次FLASH切換作程序空間，并運(yùn)轉(zhuǎn)次FLASH中的升級(jí)程序，再把主FLASH換到數(shù)據(jù)空間，對(duì)主FLASH中的用戶代碼進(jìn)行更新。PSD儲(chǔ)存器的地點(diǎn)配置PSD中對(duì)儲(chǔ)存器地點(diǎn)分派需恪守以下規(guī)則：規(guī)則1．主/次FLASH塊FS0～FS7，CSBOOT0～CSBOOT3的地點(diǎn)范圍不可以大于其物理尺寸；規(guī)則2．主FLASH塊FS0～FS7之間地點(diǎn)不可以重疊；規(guī)則3．次FLASH塊CSBOOT0～CSBOOT3之間地點(diǎn)不可以重疊；規(guī)則4．SRAM、I/O、外設(shè)I/O地點(diǎn)不可以重疊；規(guī)則5．主FLASH，次FLASH和SRAM，I/O，外設(shè)I/O，若地點(diǎn)重疊，儲(chǔ)存器有效優(yōu)先級(jí)為SRAM、I/O、外設(shè)I/O最高，次FLASH次之，主FLASH最低。在PSDSOFT設(shè)計(jì)中，若違犯規(guī)則2、3、4會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，一定改正才能進(jìn)行下一步；而違犯規(guī)則1只會(huì)發(fā)出警示，假如忽視必定要當(dāng)心。規(guī)則5屬于解說型規(guī)則，不會(huì)提出任何提示，注意地點(diǎn)重疊狀況下優(yōu)先級(jí)低的儲(chǔ)存器不可以被訪問。PSD中經(jīng)過DPLD對(duì)每個(gè)儲(chǔ)存器的地點(diǎn)進(jìn)行分派，DPLD的構(gòu)造如圖2所示。圖2DPLD的構(gòu)造DPLD包含“與”陣列和“或”陣列，“與”陣中有輸入項(xiàng)共57項(xiàng)，“或”陣中有輸出項(xiàng)共16項(xiàng)。輸入項(xiàng)表示可參于地點(diǎn)譯碼的信號(hào)，輸出項(xiàng)即每個(gè)儲(chǔ)存器的CS信號(hào)。DPLD的輸入項(xiàng)中最常用的是A0～A15，頁存放器PGR0～PGR7，#RD、#PSEN、#WR、ALE。PDN是在功率管理時(shí)使用，假如在地點(diǎn)中加入PDN，表示只有在電源有效時(shí)地點(diǎn)譯碼才有效，往常這項(xiàng)是自動(dòng)加入的，使用者可不用管。DPLD的輸入項(xiàng)和輸出項(xiàng)不是一定所有配置的。在對(duì)μPSD的儲(chǔ)存器進(jìn)行地點(diǎn)配置時(shí)，一個(gè)最重要的原則是“不超出64KB就不要分頁，沒有使用到的塊就不用配置”。對(duì)于小的項(xiàng)目中沒有使用到所有儲(chǔ)存器，不用去配置，這樣既簡(jiǎn)單，減少犯錯(cuò)，又方便調(diào)試和檢查。除CSIOP是一定配置的外，其余項(xiàng)均可依據(jù)需要進(jìn)行配置。PSEL由外設(shè)I/O模式控制，在PIO模式下，PA口的所有I/O被設(shè)置為三態(tài)、雙向MCU數(shù)據(jù)緩沖器方式，與MCU的P0口有些近似。DPLD中一定申明PSEL0和/或PSEL1的有效地點(diǎn)范圍，在接見此地點(diǎn)時(shí)，PA口進(jìn)入PIO方式。前面所述的VM存放器中第7位是PIO模式同意/嚴(yán)禁控制，PIO模式的內(nèi)部控制構(gòu)造如圖3所示。為防止PSEL0和PSEL1所指定的范圍在程序/數(shù)據(jù)空間都有效，應(yīng)在PSEL0和PSEL1中加入“！#PSEN”信號(hào)，以保證PIO模式僅在接見數(shù)據(jù)空間時(shí)有效。圖3PIO模式內(nèi)部控制構(gòu)造使用PSDSOFT對(duì)μPSD進(jìn)行配置和編程PSD中PAGE是一個(gè)8位存放器，最多可實(shí)現(xiàn)256個(gè)頁面，PAGE存放器與地點(diǎn)范圍的配置是同時(shí)起作用的。假如你的系統(tǒng)中無論是程序仍是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器的設(shè)計(jì)高出了64k，一定要分頁。μPSD的PAGE存放器的8位能夠獨(dú)立使用，在PSDSOFT中可定義為兩種方式，即PAGING和LOGIC。PAGING就是作為分頁使用，LOGIC是作為一般邏輯輸入功能，近似于PLD中的節(jié)點(diǎn)NODE，或許CPLD中的宏MACRO。作為PAGING時(shí)，一定從最低位開始，使用N位作為PAGING，可實(shí)現(xiàn)2N個(gè)頁面的分派，即儲(chǔ)存器的地點(diǎn)配置中有2N個(gè)頁面可選擇。使用作為LOGIG時(shí)一定從高位開始使用，能夠?yàn)橹x一個(gè)名字，可用作DPLD的輸入項(xiàng)。MCU在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠?qū)AGE的進(jìn)行讀/寫操作，可是不可以按位操作，也就是說一定先障蔽再改正。在程序和數(shù)據(jù)均不超出64K時(shí)，不用分頁，PGR0～PGR7不參加譯碼。此刻的PSDSOFT軟件中不要求用戶再寫地點(diǎn)方程式，只需要填寫地點(diǎn)范圍能夠了。不使用分頁時(shí)，片選的PGAENUMBER就不可以填任何值，假如填“0”則表示位于頁0。在PSDSOFT中對(duì)公共區(qū)的設(shè)置方法很簡(jiǎn)單，只需不填作為公共區(qū)的儲(chǔ)存器的片選中的“PAGENUMBE”就能夠了。μPSD儲(chǔ)存器配置實(shí)例作為本文的結(jié)束，舉一個(gè)典型的μPSD應(yīng)用實(shí)例，讀者可參照其儲(chǔ)存器的配置方案。使用μPSD3234A-40U6器件，將FS0～FS7用作程序/數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，地點(diǎn)在8000H～0FFFFH，分別位于頁0至頁7；CSBOOT0～CSBOOT3作為程序儲(chǔ)存器，作為公共區(qū)，地點(diǎn)是0000H～7FFFFH。擴(kuò)展SRAM位于0000H～1FFFH，CSIOP位于7F00H～7FFFH，用戶I/O空間定義為7E00H～7EFFH。這樣的儲(chǔ)存器配置能夠