嵌入式系統(tǒng)中用芯片替代8032時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題

DS80C320高速微控制器具有8051兼容的指令集，被設(shè)計(jì)為和傳統(tǒng)的8032具有相同的引出腳和基本資源，但具有顯著增強(qiáng)的性能和一些附加資源。由于指令集及引出腳相同， DS80C320可作為一個(gè)直接替代產(chǎn)品，應(yīng)該說(shuō)是嵌入式應(yīng)用中的新技術(shù)，但在此之前，設(shè)計(jì)者必須考慮以下問題。

處理器速度

雖然DS80C320 100%兼容于8051指令集，為提升性能，指令的運(yùn)行已被流線化。單字節(jié)指令原來(lái)需要12個(gè)時(shí)鐘才能完成，現(xiàn)在則只需4個(gè)時(shí)鐘。此外，DS80C320 可以接受速率高達(dá)33MHz的時(shí)鐘，而很多版本的8032最大值為12MHz。由于這種性能的提高，在用DS80C320替代 8032時(shí)，必須考慮處理器速度.

由于DS80C320中基本指令的執(zhí)行己被流線化，可供處理器和存儲(chǔ)器之間傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間也減小了。這意味著對(duì)于相同頻率的晶振，用于訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間更少了。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子很容易說(shuō)明這個(gè)問題。8032的數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定，當(dāng)采用12MHz晶振時(shí)，程序存儲(chǔ)器必須具有快于302ns的尋址時(shí)間（忽略地址鎖存開銷）。同樣采用12MHz晶體的DS80C320時(shí)則要求存儲(chǔ)器的尋址時(shí)間快于230ns。雖然差異不是特別大，但必須加以仔細(xì)考慮，而且對(duì)于許多系統(tǒng)來(lái)講也是非常重要的。

軟件定時(shí)也必須仔細(xì)考慮。

一般來(lái)講，軟件人員假定處理器具有恒定的運(yùn)行速度，并將其作為實(shí)時(shí)基準(zhǔn)。常常采用一個(gè)具有己知運(yùn)行時(shí)鐘數(shù)的緊密循環(huán)來(lái)產(chǎn)生延遲。由于DS80C320運(yùn)行指令的速度要比標(biāo)準(zhǔn)8032快得多，那些最初設(shè)計(jì)的定時(shí)循環(huán)將無(wú)法產(chǎn)生原定的結(jié)果。盡管作為一種不良的軟件設(shè)計(jì)，軟件定時(shí)循環(huán)的使用還是被廣泛接受，在實(shí)際應(yīng)用中，被相當(dāng)頻繁地用于嵌入式應(yīng)用。DS80C320的內(nèi)部定時(shí)器的默認(rèn)狀態(tài)與8032中的定時(shí)器完全相同。如果應(yīng)用代碼正在利用這些定時(shí)器而非軟件來(lái)產(chǎn)生延遲，那么代碼的運(yùn)行結(jié)果將與最初的設(shè)計(jì)完全相同。

上電復(fù)位

DS80C320集成了能夠?yàn)槠渥陨硖峁┥想姀?fù)位功能電路。同時(shí)RST引腳仍然可以連接到一個(gè)外部的復(fù)位產(chǎn)生電路，這種集成于片內(nèi)的功能可以給新的設(shè)計(jì)帶來(lái)方便。處理器擁有自己的復(fù)位功能在很多情況下很有好處。不過，有些情況下，片內(nèi)復(fù)位還是不能滿足用戶的需要。如果復(fù)位不能在期望的電平下觸發(fā)，或者如果復(fù)位不能延續(xù)期望的時(shí)間周期，正如在使用電池備份 RAM作為存儲(chǔ)器時(shí)的情況又會(huì)怎么樣？如果RAM 包含有自己的電壓檢測(cè)電路，并且在和DS80C320脫離復(fù)位的相同電壓下（4.0V）尚未變?yōu)闊o(wú)保護(hù)狀態(tài)，那么處理器就會(huì)去訪問保護(hù)狀態(tài)下的RAM。雖然這種情況并不普遍，但給每個(gè)特定應(yīng)用留下了一個(gè)需要考慮的問題。

功率消耗

除了作為一個(gè)更高性能的器件，在等量的工作負(fù)荷下，DS80C320還是一個(gè)比功耗更低的器件。所有CMOS器件隨著速度的增加，會(huì)消耗更多的功率。由于 DS80C320具有更高的速度，對(duì)于給定的晶振頻率，它會(huì)消耗更多的功率。然而，如果考慮等量的工作負(fù)荷，其功耗略低于傳統(tǒng)的8032。這種功耗差異可能僅對(duì)于電池供電的應(yīng)用才顯得重要，在此情況下，待機(jī)模式時(shí)的功率可能更為重要。