1、基于 80C196KC与“阵列构成。(5)52 个单独可配置的 IO 端口引脚,配置成 MCUIO,PLDIO,锁存 MCU 地址输出;特殊功能 I/O,极开路输出的 IO 端口。(6)具有可编程电源管理功能(PMU),支持掉电模式的低功耗模式,使 5V 待机状态的电流低至 50uA;另外还具有自动检测控制器工作的功能。(7)内置 JTAG 的串行接口,使系统具有整个芯片系统内编程的能力。利用这个功能,用户可以对空的器件编程或现场对器件重新编程。2 系统设计整个系统是由 80C196KC 单片机,PSD4235G2,DA 转换器和 LCD 显示器等构成,并通过上位机对其进行远程编程。其系统结构
2、如图 1 所示。80C196KC 内部集成 10 位的 AD 转换器,因而模拟量可以直接输入MCU。PSD4235G2 具有 2 块大容量 Flash、16 个输出宏单元和 24 个输入宏单元,因而在与单片机组成系统时,很少需要外围分立器件,多数通过 PSD4235G2 中的宏单元逻辑组合产生与单片机连接的地址总线、数据总 线、控制总线;同时,通过内部的逻辑译码产生 3 块独立存储区片选信号,即主 Flash 片选 FSi、次Flash 片选 CSBOOTi 和 SRAM 片选 RS0。 并且 PSD4235G2 与 LCD、DA 电路的接口直接用其 PA、PB 口连接,只需在软件设计和单片机
3、程序中相应设计为 IO模式或地址锁存模式。系 统由复位电路对 80C196KC 和 PSl)4235G2 进行复位, 主程序放入PSD4235G2 中。程序升级时,上位机与 80C196KC 进行联络,联络成功后由上位机将升级程序发送下去,调制后送到该远程系统,而将数 据解调后,通过SOCl96KC 接口写到 PSD4235G2 的数据存储区。当接到上位 PC 机的切换命令后,80C196KC 向 PSD4235G2 的寄存器 中送一个状态值,由 PSD4235G2 的 PLD 对程序存储区和数据存储区进行切换,再加上其他的功能电路,就构成了一个完整的可远程程序升级的系统。 80Cl96KC,
4、PSD4235G2 和串口的接口电路如图 2 所示。3 1AI(在线编程)设计PSD4235G2 有 2 个内部寄存器:页寄存器(page)和 VM 寄存器。3 位的页寄存器可使 MCU 的寻址空间扩大 Z56 倍,他的内容可以由 MCU 来读写。页寄存器可直接参与 PSD 内部存储器的地址选择,在作为页寻址时写入要访问的页地址,PSD内部地 址译码逻辑就立刻选中目标存储器空间。另外,在页寄存器实现分页存储时,应该设置一个公共存储器区,即程序在任何页面位置执行时都能访问到的空间(或者说 是与页不相关的地址空间),用于放置初始化程序、中断服分程序、页切换程序以及物理设备驱动程序等重要子程序,同样
5、,重要样,重要数据也应当在任何页都可 以访问,例如 PSD 控制寄存器、IO、用于保存堆栈和全局变量的系统 RAM 等。VM 寄存器用来分开程序空间和数据空间,并把PSD4235G2 中主 Flash、次 Flash 和 SRAM 设置在不同空间。在进行在线编程时,首先将 PSD 的次 Flash 存储器映射到 80C196KC 的程序 存储区,将 PSD 的主 Flash 存储器映射到 80C196KC 的数据存储区,系统从 PSD 的次 Flash 启动,执行引导下载程序,如果需要的话从上位机 下载程序到 PSD的主 Flash 存储器;然后,再通过 PSD 中的 VM 寄存器,将主 Fl
6、ash 存储器存储空间从数据存储区跳变到程序存储区,转而执行 Flash 存储器中的程序,从而实现对原程序的升级 系统的运行有 2 个基本模式:一个是引导下载模式;另一个是正常运行模式。系统启动时从引导下载模式到正常运行模式转换过程中系统存储器的变化步骤为:(1)上电时系统存储器映射上电时系统开始执行次 Flash 中的程序,检查是否要通过 MCU 对主 Flash 中的程序进行升级。此时,PSD 中主 Fla;h 存储器存储空间都处于 MCU 的数据空间,而次 Fl,sh 存储空间则处于 MCU 的程序空间。(2)主 Flash 存储空间从数据空间移至程序空间 在完成对 Flash 中程序升
7、级或不需要升级时,写 VM 寄存器为 06H,将主 Flash 的存储空间从 MCU 的数据空间眵到程序空间。(3)切换主 Flash 和次 Flash 存储空间MCU 从 PSD 次 Flash 中运行程序跳到主 Flash 中的运行程序。在程序写 1 到swap位(上电时swap的值是 0)进行地址“切换“,程序就进入主 Flash 中运行了。 (4)次 Flash 存储空间移至数据空间程序已经在 PSD 的主 Flash 中运行,写 0CH到 VM 寄存器。把次 Flash 的存储空间从 MCU 的程序空 间移到数据空间。并且,MCU 转跳到在 PSD 的主 Flash 的复位入口地址,用户的程序开始真正执行。用户程序启动模块的流程如图 3 所示。结 语PSD4235G2 的独特结构简化了硬件接口电路,为嵌入式 MCU 系统提供了简单灵活的解决方案:其 tAP 功能使产品可以在应用中编程和测试,并远程升级程序代码,缩短了产品开发周期,降低了产品维护和升级成本,抢先占领市场。