8031系列單片機是應(yīng)用非常廣泛的MCU,但是隨著控制領(lǐng)域的不斷智能化、復(fù)雜化,程序長度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于8031的64KB限制?？梢圆捎?strong>PSD913F2作為8031的外部存儲器,其程序空間最大可達256KB,用KeilC51的BlankSwitch技術(shù)可使8位MCU運行256KB的應(yīng)用程序。
PSD913F2內(nèi)置256KB閃存,分為8個頁面,每頁空間16KB,內(nèi)置可選的32KB啟動存儲器、2KB的SRAM、27個I/O端口、電源管理單元、40個可編程邏輯宏單元CPLD,通過串口在線配置FPGA所有代碼,適用于8031、MC68HC11、Dallas、Z80等20余種單片機。
8031與PSD913F硬件設(shè)計
在多數(shù)應(yīng)用中,MCU與外部存儲器之間連接時都必須用74LS373作為地址鎖存器。但PSD913F2內(nèi)含地址鎖存器,因此PSD913F2的引腳可直接與8031相連,如圖1所示。
8031與PSD913F軟件設(shè)計
KeilC51語言源程序經(jīng)過C51編譯器編譯后,生成浮動地址的目標(biāo)代碼文件。這種浮動地址的目標(biāo)代碼是不能直接裝入8051運行的,必須經(jīng)過連接定位器BL51的連接和定位,生成具有絕對地址的目標(biāo)代碼。同時BL51支持分組連接定位,允許生成代碼大于64KB的目標(biāo)程序,可以在具有適當(dāng)硬件擴展邏輯的8051系統(tǒng)中進行代碼組之間的切換,以達到正常運行的目的。BL51可以管理最多32個代碼組,每個代碼組最大為64KB。BL51連接定位器生成的OMF51格式的絕對目標(biāo)文件,可裝入dScope51或Intel兼容的仿真器進行調(diào)試,也可通過符號轉(zhuǎn)換器OH51轉(zhuǎn)換成Intel Hex文件以便于EPROM編程。
在采用BL51對目標(biāo)程序進行分組連接定位時,要求8051系統(tǒng)具有相應(yīng)的硬件分組擴展邏輯。默認(rèn)的分組方式是采用8051的P1端口作硬件擴展地址線。采用1條P1口線時,分組數(shù)為2,采用5條P1口線時,最多可分為32個代碼組,剩余的P1口線也可用于其他用途。也可采用外部數(shù)據(jù)存儲器XDATA空間地址單元來進行分組,與采用8051的P1端口作為分組地址線不同的是,對于一個指定用于分組地址的XDATA端口字節(jié)中的剩余位,不能再用于其他目的。采用的分組方式、組數(shù)和地址在L51_BANK.A51中進行配置。
下面介紹一下應(yīng)用BankSwitch的步驟。
1．建一個KeilC51的新工程如Psdos,在菜單Project選擇中選擇Option for Target “Target 1”選擇項,按圖2所示進行項目配置。
設(shè)置如下。
● 由于PSD913F2中有兩塊FLASH,從FLASH為32KB。故在off-chip code memory-Eprom設(shè)為0x0000～0x7fff。
● 在PSD913F2的PSDSoft Express已配置2KB的SRAM,地址范圍為0x2000～0x27ff,故在off-chip Xdata memory-Ram設(shè)為0x2000,長度為0x0800。
● 在PSD913F2的主FLASH為128KB,共分為8個物理頁,已在PSDSoft Express軟件中定義地址為0x8000～0xbfff,因此在KeilC51中如圖2所示分為4個Banks,地址范圍為0x8000～0xbfff。
2．在KeilC51的安裝目錄KeilC51C51 EXAMPLESBank_EX1中,把L51_Bank.A51文件的拷貝并加入到新工程。在L51_BANK.A51文件中需改以下代碼。
A?B_NBANKS EQU 4 //定義最大分組(0～32),可為2、4、8、16和32。
?B_MODE EQU 1 //0：通過8051單片機的I/O口進行分組切換,1：通過XDATA存儲器單元進行分組切換。
?B_XDATAPORT EQU 01E0H //如果?B_MODE被定義為1,就通過XDATA口定義XDATA口引腳地址/位來映射開關(guān)定義XDATA口地址01E0H。
3．新建主程序和各bank文件。
4．設(shè)置文件的屬性。選擇主文件,選擇Options for File,設(shè)置Code Bank為“Common”,設(shè)置Stop on Exit為“Not Specified”,對Init.c、PsdOper.c也進行同樣的設(shè)置。
5．設(shè)置文件的屬性。如圖3所示右擊文件PSD_bank.c,選擇Options for File "PSD_bank0.c",設(shè)置為Bank #0。同樣對PSD_bank1.c設(shè)置為Bank #1、PSD_bank2.c設(shè)置為Bank #2、PSD_bank3.c設(shè)置為Bank #3。
6．設(shè)置好后,進行編譯。
7．進行編程。打開PSDSoft Express軟件,在Merge MCU Firmware with PSD模塊中設(shè)置各個FLASH頁面的地址和文件名,如圖4所示。
● 主FLASH第0頁(FS0),地址：0x8000-0xbfff,文件名：psdos.hoo
● 主FLASH第1頁(FS1),地址：0x8000-0xbfff,文件名：psdos.ho1
● 主FLASH第2頁(FS2),地址：0x8000-0xbfff,文件名：psdos.ho2
● 主FLASH第3頁(FS3),地址：0x8000-0xbfff,文件名：psdos.ho3
● 次FLASH(csboost 0),地址：0x8000-0xbfff,文件名：psdos.hoo
8．通過FlashLink便可將文件下載到PSD913F2中,實現(xiàn)BankSwitch功能,使8031的程序空間大于64KB。
用Keil C51的BankSwitch必須注意以下幾點。
● 下面的一些代碼必須放在公共區(qū)域內(nèi),復(fù)位和中斷向量、代碼常數(shù)、C51中斷函數(shù)、組切跳轉(zhuǎn)表、庫函數(shù)。
● 代碼組切換需要大約50個機器周期和2字節(jié)的堆棧空間。因此應(yīng)當(dāng)仔細(xì)安排程序結(jié)構(gòu)以盡量減少代碼之間的切換。
結(jié)束語
采用BankSwitch擴展8031程序空間,在不對硬件作任何修改的情況下,8031便可實現(xiàn)運行大于64KB的程序,充分發(fā)揮8031和KeilC51的優(yōu)異功能。
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