隨著MCU的廣泛應用，其性能不斷提高，集成度也日益提高。傳統(tǒng)的MCU系統(tǒng)設計，在選好MC U后還要采購大量的分離器件（如地址鎖存器、譯碼器、擴展芯片、RAM，EPROM，PLD等），使系統(tǒng)復雜度高、可靠性低，且調試繁瑣、效率低下，造成設計復雜,印制板面積增大。還要考慮到各種干擾,總線競爭等很多因素，系統(tǒng)常常不穩(wěn)定。
本文介紹一種基于閃爍存儲器的在線可編程微處理器外圍器PSD4235G2組成的MCU系統(tǒng)。即通過計算機串口將程序代碼在線遠程下載到MCU系統(tǒng)的存儲器中，實現(xiàn)IAP的功能。
1PSD4235G2的性能特點
PSD4235G2( Programmable System Devices) 是ST公司設計生產的一種基于閃爍存儲器的在線可編程外圍器件。他將MCU系統(tǒng)外圍器件高度集成在一起，并與MCU進行無縫連接，只需用2顆芯片MCU+PSD 即可代替眾多的外圍器件組成一套完整的MCU系統(tǒng)；他還集成了優(yōu)化的“微控制器宏單元”邏輯結構，使系統(tǒng)地址/數據總線可以與內部寄存器直接互連，簡化了控制總線的設計。PSD產品以其設計靈活、資源豐富和極高的性價比在嵌入式系統(tǒng)應用領域得到廣泛應用。此外，PSD4235G2還具有以下特性：
(1) 采用多路復用或非多路復用的16位總線為控制器的簡單接口?？偩€接口邏輯使用地址譯碼和讀寫時由微控制器自動產生的控制信號，可方便地與16位單片機80C196KC直接相連。
(2) 4 Mb主Flash，被分為8個大小相同的塊，由用戶規(guī)定的地址訪問；256 kb次Flash，具有在更新閃爍存儲器的同時執(zhí)行代碼的能力；64 kb SRAM通過連接外部電池可保護SRAM的內容使之免受電源故障的影響。
(3) 主Flash和次Flash可同時編程，即在執(zhí)行來自一個存儲器的代碼時可同時對另一個存儲器編程。
(4) 器件PSD4235G2包括2個PLD塊，譯碼PLD(DPLD)和復合PLD(CPLD)。DPLD用于地址譯碼并產生內部存儲器和寄存器的芯片選擇信號；CPLD實現(xiàn)用戶定義的邏輯功能。這些邏輯由16個輸出宏單元和24個輸入宏單元和“與”陣列構成。
(5) 52個單獨可配置的I/O端口引腳，配置成MCU I/O，PLD I/O，鎖存MCU地址輸出、特殊功能I/O，漏極開路輸出的I/O端口。
(6) 具有可編程電源管理功能（PMU），支持掉電模式的低功耗模式，使5 V待機狀態(tài)的電流低至50μA；另外還具有自動檢測控制器工作的功能。
(7) 內置JTAG的串行接口，使系統(tǒng)具有整個芯片系統(tǒng)內編程的能力。利用這個功能，用戶可以對空的器件編程或現(xiàn)場對器件重新編程。
2系統(tǒng)設計
整個系統(tǒng)是由80C196KC單片機，PSD4235G2，D/A轉換器和LCD顯示器等構成，并通過上位機對其進行遠程編程。其系統(tǒng)結構如圖1所示。
80C196KC內部集成10位的A/D轉換器，因而模擬量可以直接輸入MCU。PSD4235G2具有2塊大容量Flash、16個輸出宏單元和24個輸入宏單元，因而在與單片機組成系統(tǒng)時,很少需要外圍分立器件，多數通過PSD4235G2中的宏單元邏輯組合產生與單片機連接的地址總線、數據總線、控制總線；同時，通過內部的邏輯譯碼產生3塊獨立存儲區(qū)片選信號，即主Flash片選FS i、次Flash片選CSBOOTi和SRAM片選RS0。并且PSD4235G2與LCD、D/A電路的接口直接用其PA、PB口連接，只需在軟件設計和單片機程序中相應設計為I/O模式或地址鎖存模式。
系統(tǒng)由復位電路對80C196KC和PSD4235G2進行復位，主程序放入PSD4235G2中。程序升級時，上位機與80C196KC進行聯(lián)絡，聯(lián)絡成功后由上位機將升級程序發(fā)送下去，調制后送到該遠程系統(tǒng)，而將數據解調后，通過80C196KC接口寫到PSD4235G2的數據存儲區(qū)。當接到上位PC機的切換命令后，80C196KC向PSD4235G2的寄存器中送一個狀態(tài)值，由PSD4235G2的PLD對程序存儲區(qū)和數據存儲區(qū)進行切換，再加上其他的功能電路，就構成了一個完整的可遠程程序升級的系統(tǒng)。80C196KC，PSD4235G2和串口的接口電路如圖2所示。
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