采用PSD913F2 擴展 8031程序空間(圖)

概述
　　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，程序長度可能遠遠大于8031的64kb限制。可以采用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代碼文件。這種浮動地址的目標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的目標程序，可以在具有適當硬件擴展邏輯的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)當仔細安排程序結(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。