AVR單片機(jī)Atmega128外擴(kuò)RAM
由于AVR系列單片機(jī)采用的是內(nèi)部外部RAM統(tǒng)一編址,ATmega128工作在非ATmega 103模式時(shí)具有4k+256B的包括寄存器文件(通用工作寄存器)、I/O寄存器、擴(kuò)展I/O寄存器和內(nèi)部SRAM的連續(xù)內(nèi)部存儲(chǔ)空間。所以在擴(kuò)展外部RAM時(shí),和內(nèi)部SRAM地址重疊的外部RAM地址是不能直接訪問的。也就是說擴(kuò)展的外部RAM每64k要浪費(fèi)掉內(nèi)部SRAM那么大的空間(AT90系列如此)。所幸的是mega系列解決了這一缺點(diǎn),專門有一個(gè)寄存器XMCRB用來解決對(duì)與內(nèi)部SRAM地址空間相同地址的外部RAM訪問。其低三位XMM2 、XMM1 、XMM0三位的設(shè)置,決定高位地址線PC口的哪些口線被釋放為普通I/O,而不是作為高位地址。這樣就可以巧妙地屏蔽高位,就ATmega128而言,要避開內(nèi)部的4k+245B空間,注意到,只要所訪問的地址范圍大于0X1100(且MCUCR,XMCRA設(shè)置正確),那么所訪問的就是外部RAM空間。所以在訪問小于4k+245B的外部地址時(shí),只要使地址大于0X10FF就可以訪問了。0X1100用二進(jìn)制表示為:0001,0001,0000,0000,高位地址線PC5、PC6、PC7沒有使用到。在訪問的時(shí)候就可設(shè)置XMCRB的XMM1、XMM0位為1,釋放該三根地址線為普通I/O,將其設(shè)為輸出。并且輸出0;并在外部地址加上一個(gè)虛地址以使地址超過0X1100,如此設(shè)置,就可以訪問外部0X0000~0X10FF空間了。超出這個(gè)空間,CPU就自動(dòng)將其識(shí)別為外部相應(yīng)的地址了,不用設(shè)置XMCRB寄存器(即不需釋放任何總線),也不需加虛地址,按照正常外部RAM訪問即可。在此約定所加的虛地址為0X2000,XMCRB寄存器設(shè)置為****,*011,所釋放的地址線輸出0。
表1 0-0X10FF范圍的寄存器狀態(tài)和尋址范圍(略)
表2 各尋址范圍地址線和寄存器狀態(tài)表(略)
表3 各尋址范圍地址線和寄存器狀態(tài)表(略)
比如要訪問外部0X0200地址,用二進(jìn)制表示為0000,0010,0000,0000。其中有6位高地址沒有使用。按照約定設(shè)置XMCRB寄存器的為****,*011,并設(shè)置釋放的PC5、PC6、PC7為輸出,并輸出0。為屏蔽內(nèi)部RAM,在地址上加0X2000,所以在指令中使用的目標(biāo)地址就是0X2200,二進(jìn)制表示為:0010,0010,0000,0000;在指令中,CPU是把0X2200作為外部RAM 地址訪問的(因?yàn)樗笥?X10FF),并且輸出的地址也是按照0X2200向外部RAM輸出的。但是由于XMCRB的設(shè)置使PC5-PC7地址線被釋放為普通I/O口,并且同時(shí)設(shè)置它們?yōu)檩敵鰻顟B(tài),輸出均為0。所以在執(zhí)行訪問指令時(shí),PC5以上的地址根本就不起實(shí)際作用,0X2200只是一個(gè)虛地址,而實(shí)際指向的是外部RAM中的0000,0010。0000,0000。這樣就"騙"過了CPU,對(duì)與內(nèi)部0~0X10FF重疊編址的外部RAM地址成功進(jìn)行了訪問。當(dāng)然,當(dāng)外部RAM的地址大于0X10FF的時(shí)候,就可以不使用XMCRB寄存器,而直接進(jìn)行訪問了。表1列出了0~0X10FF范圍的寄存器狀態(tài)和尋址范圍(采用加0X2000虛地址方法):
1. "*"表示該位對(duì)尋址操作無影響;"?"表示保留位;
2. XMCRA的設(shè)置,使整個(gè)外部0~0X10FF 空間的RAM被看成是一個(gè)部分,并且在訪問它時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)周期的等待;
3. XMCRB的設(shè)置,表示在對(duì)該地址范圍進(jìn)行尋址時(shí),使能總線保持,并且釋放PC5、PC6、PC7三根高位地址線為普通I/O,并且輸出0。
8位單片機(jī)的可尋址范圍為64k,但是如果加上真實(shí)I/O口作為地址線,可尋址范圍就大得多了。就本系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言,以PD口的PD0、PD1、PD2作為地址線A16、A17、A18,另外再使用PD3和PD4分別作為兩片512的片選信號(hào),可尋址范圍可擴(kuò)展到1M。在尋址0X1100~0XFFFF 64K范圍內(nèi)時(shí),可以在使相應(yīng)的512片選有效高的同時(shí)將三位地址A16、A17、A18置低,就可在64K范圍內(nèi)正常尋址;在此范圍之外尋址時(shí),需要對(duì)A16、A17、A18三個(gè)地址線進(jìn)行相關(guān)操作。表2、表3列出了不同尋址范圍A16、A17、A18的狀態(tài)以及尋址范圍:
1. "*"表示該位與該范圍內(nèi)的尋址操作無關(guān);"?"表示保留位;
2. 表2表示在每個(gè)個(gè)64K尋址范圍中的0X1100~0XFFFF空間,0~0X10FF空間將按照表3所示的虛地址方式尋址;
3. XMCRA的設(shè)置,使整個(gè)外部0~0X10FF 空間的RAM被看成是一個(gè)部分,并且在訪問它時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)周期的等待;
4. 表2的XMCRB的設(shè)置,使在對(duì)該地址范圍進(jìn)行尋址時(shí),使能總線保持;并不釋放任何地址線;而表三表示釋放PC5、PC6、PC7三位高地址線作為普通I/O,并且輸出0;
5. 表3中對(duì)外部SRAM的訪問,是按照先前的約定,采用增加0X2000虛地址。
相關(guān)推薦
技術(shù)專區(qū)
- FPGA
- DSP
- MCU
- 示波器
- 步進(jìn)電機(jī)
- Zigbee
- LabVIEW
- Arduino
- RFID
- NFC
- STM32
- Protel
- GPS
- MSP430
- Multisim
- 濾波器
- CAN總線
- 開關(guān)電源
- 單片機(jī)
- PCB
- USB
- ARM
- CPLD
- 連接器
- MEMS
- CMOS
- MIPS
- EMC
- EDA
- ROM
- 陀螺儀
- VHDL
- 比較器
- Verilog
- 穩(wěn)壓電源
- RAM
- AVR
- 傳感器
- 可控硅
- IGBT
- 嵌入式開發(fā)
- 逆變器
- Quartus
- RS-232
- Cyclone
- 電位器
- 電機(jī)控制
- 藍(lán)牙
- PLC
- PWM
- 汽車電子
- 轉(zhuǎn)換器
- 電源管理
- 信號(hào)放大器
評(píng)論