80C196KC-ADMC401雙CPU接口電路設(shè)計(jì)/其應(yīng)用
雖然CPU的數(shù)據(jù)與地址線可以直接與PSD連接,但是在雙口RAM時(shí),數(shù)據(jù)與地址信號(hào)必須分離。所需用到的鎖存器在圖2中省略了。PSD4235PSD4235芯片是WSI公司2000年最新推出PSD4000系列產(chǎn)品,它能夠適應(yīng)多種不同的微處理器。其片內(nèi)集成了4M位的閃速存儲(chǔ)器,16個(gè)輸出微單元、24個(gè)輸入微單元的CPLD、譯碼PLD,52個(gè)單獨(dú)可配置I/O端口,JTAG串行接口等,并且有支持掉電模式的低功耗可編程電源管理單元。PSD芯片對(duì)外地址分配和各接口的邏輯譯碼由專用的軟件PSDSOFTTMLITE實(shí)現(xiàn),具體情況請(qǐng)參考文獻(xiàn)[5~6]或登陸www.waferscale.com站點(diǎn)查詢。使用PSD后極大地簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì),減少了印制電路板的面積,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。顯示部分通過(guò)單片機(jī)控制圖形液晶模塊MGLS-12032實(shí)現(xiàn)。該模塊有直接訪問(wèn)方式和間接訪問(wèn)方式兩種。本系統(tǒng)以間接訪問(wèn)方式為基礎(chǔ)。圖2所示即為間接訪問(wèn)方式的電路。顯示模塊的時(shí)序通過(guò)對(duì)80C196編程實(shí)現(xiàn)。液晶模塊MGLS-12032A是兩片SED1520級(jí)聯(lián)在一起,一片處于主工作方式,一片處于從工作方式,它們分別控制顯示屏幕的左、右半屏。在編程時(shí)要特別注意漢字和字符顯示時(shí)在邊界區(qū)域兩片SED1520間的切換。模塊詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體的編程實(shí)現(xiàn)方法可查閱文獻(xiàn)[7]。
系統(tǒng)中外部擴(kuò)展了串行的E2PROM電路,用來(lái)存放系統(tǒng)的一些固定參數(shù)等,使用的芯片是Atmel公司的AT24C02AT24C02。它只需通過(guò)80C196KC的高速輸入、輸出通道(HIS和HSO)產(chǎn)生連續(xù)的高低電平序列,便可實(shí)現(xiàn)與CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸。從硬件的角度來(lái)看,該芯片不占用任何數(shù)據(jù)總線,連接簡(jiǎn)單且節(jié)約大量系統(tǒng)資源。
1.3 ADMC401ADMC401部分設(shè)計(jì)
ADMC401ADMC401芯片是一個(gè)基于單片DSP的控制器,適合工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中高性能控制。該芯片集成了一個(gè)26MIPS(13MHz晶振)定點(diǎn)內(nèi)核ADSP-2171,單條指令執(zhí)行時(shí)間為38.5ns,其編碼與ADSP-21xxDSP 系列完全兼容。內(nèi)核具有一套完備的外圍控制接口,以便在高度集成環(huán)境中快速實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件的控制;它還包含三個(gè)計(jì)算單元、兩個(gè)數(shù)據(jù)地址發(fā)生器和一個(gè)程序定序器。其中計(jì)算單元包含一個(gè)算術(shù)邏輯單元ALU、一個(gè)乘法/累加器(MAC)和一個(gè)桶式移位器。內(nèi)核還增加了位操作、平方、四舍五入和全局中斷屏蔽等指令。除此之外,ADMC401ADMC401芯片包括兩個(gè)靈活的雙緩沖器、雙向的同步串行口。圖3為ADMC401的功能框圖。ADMC401ADMC401芯片提供2K×24位的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器RAM、2K×24位的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM、1K×16位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、1個(gè)高性能8通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC系統(tǒng)(它能經(jīng)過(guò)4對(duì)輸入實(shí)現(xiàn)雙通道同時(shí)采樣)、1個(gè)三相16位中心對(duì)稱的PWM發(fā)生器(能以最小開(kāi)銷(xiāo)產(chǎn)生高精度的PWM信號(hào))、1個(gè)靈活的增量編碼器接口單元、2個(gè)可調(diào)頻的輔助PWM輸出、12條I/O數(shù)字信號(hào)線、1個(gè)雙通道事件捕獲系統(tǒng)、1個(gè)16位看門(mén)狗定時(shí)器、2個(gè)16位內(nèi)部定時(shí)器等。
PSD3XXPSD3XX芯片內(nèi)部同樣提供了許多應(yīng)用系統(tǒng)需要的全部元件和外圍。對(duì)于8051、80196和68HC1168HC11等微控制器來(lái)說(shuō)與PSD相配合是極為有用的。ADMC401與它結(jié)合同樣非常有效。考慮到ADMC401內(nèi)部程序的長(zhǎng)度以及接口并不象80196控制器那么多(80196需要完成人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)、信號(hào)傳送、外圍器件接口等),所以采用PSD311(現(xiàn)有價(jià)格最低的3系列產(chǎn)品)。ADMC401芯片的引導(dǎo)程序裝載可以通過(guò)兩個(gè)引腳MMAP和BMODE的各種不同狀態(tài)產(chǎn)生。如果引腳MMAP和BMODE電位都為0,那么ADMC401芯片工作在所謂的EPROM引導(dǎo)程序模式,其中被稱為引導(dǎo)存儲(chǔ)器的專用外部存儲(chǔ)空間將允許芯片和字節(jié)寬度的EPROM相連,并在上電時(shí)通過(guò)存儲(chǔ)器接口從外部裝載程序;如果引腳MMAP和BMODE設(shè)置為其它電位將會(huì)產(chǎn)生不同的引導(dǎo)模式;另外,401芯片有一個(gè)專門(mén)的低電平有效信號(hào)--引導(dǎo)存儲(chǔ)器選擇BMS(Boot Memory Select)簡(jiǎn)化了引導(dǎo)存儲(chǔ)器的接口。以上這些功能極大地方便了ADMC401與PSD接口。圖4為ADMC401與PSD311的接口電路圖(圖中還包括了一些其它外圍)。ADMC401與PSD311的連接幾乎和它與標(biāo)準(zhǔn)的EPROM連接一樣簡(jiǎn)單。由于總線的通路布在ADMC401內(nèi)部,PSD311的8根數(shù)據(jù)線并不與ADMC401的D7~D0相連,而是與D15~D8C相連。還要注意,地址的最高位由ADMC401的D22線提供(在ADMC401中沒(méi)有A14地址線)。BMS信號(hào)充當(dāng)EPROM的片選并與PSD311的A19輸入相連接。A19在PSD的程序里將被定義為芯片使能信號(hào)。ADMC401生成低有效讀和寫(xiě)選通脈沖,它們與PSD311的RD和WR輸入相連。這些選通脈沖在傳輸中用來(lái)選通PSD311的EPROM和RAM。ADMC401有2K×24位的內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。在采用EPROM引導(dǎo)程序模式時(shí)(MMAP=0,BMODE=0),外部程序通過(guò)ADMC401內(nèi)部的定序器按照24位命令格式一次性全部下載到其內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。當(dāng)然應(yīng)用程序可能大于ADMC401內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間,不過(guò)程序如果執(zhí)行到后面的代碼,ADMC401會(huì)自動(dòng)重新引導(dǎo)。引導(dǎo)程序存儲(chǔ)器由八頁(yè)組成,每頁(yè)8K字節(jié)長(zhǎng)。一頁(yè)中除了第一個(gè)字節(jié)外每隔三個(gè)字節(jié)是一個(gè)空字節(jié),第一個(gè)字節(jié)是該頁(yè)的長(zhǎng)度,在兩個(gè)相鄰空字節(jié)中每組三個(gè)字節(jié)包含一個(gè)要裝入DSP 內(nèi)部
程序存儲(chǔ)器的24位指令。也就是說(shuō)2K×24位的內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間需要8K×8位的外部存儲(chǔ)空間。在ADMC401的開(kāi)發(fā)工具中有一個(gè)程序存儲(chǔ)器PROM分配器實(shí)用程?quot;SPL21.exe。它為用戶程序計(jì)算正確的頁(yè)長(zhǎng)度,并且根據(jù)適當(dāng)?shù)膮f(xié)議為用戶程序的字節(jié)排序,極大地方便了程序代碼的生成。這些生成的代碼可以直接寫(xiě)入PSD311。
評(píng)論