基于CPLD的单片机扩展数据存储器的改进

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基于cpld的单片机扩展数据存储器的改进

) C8 a' p- k0 v. M4 y摘要:在MCS96系列单片机的应用开发中,经常会遇到需要大容量的数据存储器的情况。-种段式
管理的大容数据存贮器扩展技术给出了解决办法，但是该技术的核心部分是采用子程序来实现，因而在
应用于实时系统时受到了限制。本文针对这种段式管理的大容量数据存贮器扩展技术存在的缺点，提出了
利用CPLD芯片与单片机综合的应用模式来实现原有扩展方法的改进，由于采用CPLD的硬件实现大大减
少了数据存贮器寻址时间，从而使得段式管理的扩展技术能够应用于实时系统.
关键词:单片机; 逻辑地址;物理地址; CPLD
: O1 e3 |# i0 g6 y# ~7 w
9 I( y- w2 R& h2 @1引言
0 j4 ^1 [3 P  ]1 |0 J  BMCS96系列单片机是一种比MCS51系列单
片机功能更全，性能更高的单片机。在应用开发
中，它经常会遇到需要大容量的外部数据存储器
# ^3 A; f8 y0 m的情况。由于MCS96系列单片机的内存体系结
构采用普林斯顿结构，因此和采用哈佛结构的
: y; w! h; U$ V" bMCS51系列单片机的外部数据存储器的扩展是
! q9 J( k8 |' q) }1 k" b$ O4 x  v有差别的。如果采用和MCS51系列单片机相同
的外部数据存储器扩展方法，则会造成整个数据
4 D4 X! }  v0 y3 T# R$ _* e5 x5 G* c存储器的物理地址空间不连续，因而是不便于用
各种高级语言编程的，在参考文献[1]中给出了一
种段式管理的扩展方法，该方法通过设置逻辑段
表，利用子程序来实现逻辑地址与物理地址之间
# [0 k( h& B8 q: i的转换，从而实现用连续的逻辑地址来编程，克
$ w4 g# S# J# v& y服了不连续的物理地址空间的缺陷，便于用户采
1 U$ i( h7 [9 N9 m. Y- W用高级语言来编程，而且对各段存储空间的数据
提供了保护。该扩展技术最大的扩展容量可达到
8MB，对于采用FLASHRAM的数据存贮器芯片
) e; S) H) w# ?" g& ?3 W, C3 s的扩展尤其适用，它可以使得硬件电路非常简单，
, Z2 t7 q  P  S不需要使用地址译码器，参考文献[2]就给出了针
对FLASHRAM的一种应用实例。虽然这种段式
0 q, S) A5 g% z3 {管理的扩展方法能够用于扩展大容量的外部数据
) _/ F0 u# J  x" x' s: f/ f存储器，但是由于是采用子程序来实现逻辑地址
& |2 h+ P. z% x4 F$ x与物理地址的转换，因此在外部数据存储器的寻
6 l& T; q  o* g; j$ r6 r5 I址时是要费一定时间的，对于- - 些实时应用系统
是不适用的。针对这种缺点，本文通过单片机与
CPLD的综合设计模式，利用CPLD来代替段式
0 A, g# R' L+ ~, l, e, b管理扩展方法中的转换子程序，从而使得这种扩
' r- ^" G/ m$ A0 U9 g, u9 B9 R展方法能够适用于实时应用系统。

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