PSD913F2在一種電臺(tái)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：ISP IAP 可編程系統(tǒng)器件

PSD913F2具有128KB的主閃速存儲(chǔ)器，32KB的第二閃速存儲(chǔ)器和2KB的SRAM，可進(jìn)行在系統(tǒng)編程ISP（In-System-Programming）和在應(yīng)用重編程IAP（In-Application re-Programming）。存儲(chǔ)器ISP意味著存儲(chǔ)器在編程時(shí)沒(méi)有MCU的參與（off line），而存儲(chǔ)器IAP意味著存儲(chǔ)器在編程時(shí)有MCU的參考（on line）。IAP只對(duì)存儲(chǔ)器的部分進(jìn)行編程，不對(duì)PSD的配置和可編程邏輯部分進(jìn)行編程;而ISP則可以對(duì)存儲(chǔ)器的全部進(jìn)行編程。

利用PSD913F2進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用2片式（PSD+MCU）設(shè)計(jì)方案，即可以滿足通常設(shè)計(jì)的需要。比較方便地地方就是PSD913F2具有JTAG口，可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，這樣對(duì)電路的設(shè)計(jì)和程序的修改均具有非常大的靈活性。

1 PSD913F2的組成結(jié)構(gòu)

PSD913F2的組成框圖如圖1所示。

由圖1可以看出，PSD913F2具有豐富的I/O資源。其中PC口可以用做專用的JTAG口，在這種情況下，就不能再進(jìn)行引腳復(fù)用。當(dāng)I/O資源緊張時(shí)，用做JTAG口的引腳也可以進(jìn)行引腳復(fù)用。

圖1 PSD913F2的頂層框圖

2 PSD913F2在一種電臺(tái)中的應(yīng)用實(shí)例

在某種電臺(tái)的設(shè)計(jì)中，我們采用了PSD913F2的2片方案，其MCU用的80C196KB，其部分電路如圖2所示。

2.1 PSD913F2的Express中的配置

PSD913F2具有在系統(tǒng)可編程的JATG口，這樣對(duì)于PSD芯片的重配置和應(yīng)用程序的修改帶來(lái)很大的方便。圖2電路中，利用PSD913F2作為外部程序存儲(chǔ)空間，提供外部電路所需的片選信號(hào)及帶有鎖存功能的I/O輸出。

首先，通過(guò)PSD的應(yīng)用軟件PSDsoft Express對(duì)該2片方案進(jìn)行選擇配置，選定所用的MCU為80C196KB，并選定所需的工作方式等。然后，在Express流程圖的DEFINE PSD PIN /NODE FUNCTION（定義PSD的引腳功能）項(xiàng)對(duì)PSD913F2芯片進(jìn)行引腳的功能配置。在這里根據(jù)電路所需的特性要求配置如下：

①PA口作為地址鎖存輸出，輸出低8位地址。由于該設(shè)計(jì)需要的RAM空間較大，PSD本身所帶的2KB SRAM不能滿足設(shè)計(jì)的要求，故需在外部擴(kuò)展一片RAM。這時(shí)需要用到鎖存的低位地址輸出，而PSD913F2的PA口和PB口都具有地址存輸出的功能。在地址總線和數(shù)據(jù)總線復(fù)用時(shí)，一般選擇PA口作為地址鎖存輸出。

②PC口作為專用的JTAG口，利用其全部的6個(gè)信號(hào)，可以加快程序下載的速度。

③PB口的配置或用做片選或用做具有鎖存功能的I/O輸出。其PB0為外部RAM的片選ADRAM；PB1為外部DTMF的片選ADDTMF；PB2為外部DSP芯片的片選HPIEN；PB3為DSP主機(jī)口的一個(gè)鎖存信號(hào)HRW8；PB4、PB5為繼電器控制信號(hào)，也即用做具有鎖存作用的I/O MODE輸出；PB6、PB7是控制外部模擬開關(guān)的信號(hào)，也是具有鎖存作用的I/O MODE輸出。

④其它的控制信號(hào)如WR、RD、ALE等按使用手冊(cè)的說(shuō)明進(jìn)行配置。

將以上這些引腳配置完畢后，下一步進(jìn)行內(nèi)存映射的分布。根據(jù)實(shí)際需要，程序空間25K以內(nèi)，不需要利用分頁(yè)。在片選信號(hào)的地址分配如下：

①rs0:8000H～87FFH.可讀寫，作為數(shù)據(jù)空的一部分。

②csiop:1000H～10FFH.這段地址共256字節(jié)，用做PSD913F2內(nèi)部資源的片選，其中1000H為內(nèi)部資源的基地址。這段地址的分配在整個(gè)PSD操作過(guò)程中最為重要，一定要注意不能和其它地址發(fā)生沖突；尤其對(duì)96系列的MCU，數(shù)據(jù)和程序共享64K空間，而不像51系列那樣，數(shù)據(jù)空間和程序空間各64K。

⑤fs0：100H～3FFFH.由于MAIN Flash中要求每個(gè)片選的范圍是16K，所以程序空間的劃分只能以16K為一段進(jìn)行劃分。同理，可得到fs1的地址范圍是4000H～7FFFH.這兩段程序空間不能放在一個(gè)fs0內(nèi)，否則仿真就會(huì)發(fā)現(xiàn)程序每隔16K就會(huì)重復(fù)。這種空間劃分根據(jù)不同的PSD型號(hào)也會(huì)有所不同，如：PSD934的片選范圍就是以32K為一段。

④ADRAM：8800H～EFFFH。這是外部擴(kuò)展RAM的空間，緊跟內(nèi)部2KB的SRAM地址分配。

⑤ADDTMF：F000H～FBFFH。作為外部DRMF發(fā)生器的片選用。

⑥HPIEN：FC00H～FFFFH。HRW8地址也是在這一段。

至此，應(yīng)用Express配置PSD913F2的工作已經(jīng)基本上結(jié)束了。如果還需要進(jìn)行IAP，則還需要生成用于IAP的C程序，經(jīng)過(guò)修改后再嵌入式到自己的應(yīng)用程序中。本例不需要進(jìn)行IAP，在不需要加載程序時(shí)，可以越過(guò)MERGE MCU/DSP FIRMWARE WITH PSD（嵌入MCU或DSP主程序）選項(xiàng)，直接進(jìn)行最后一步，通過(guò)ISP利用FlashLink將配置下載到PSD內(nèi)。

2.2 PSD913F2在應(yīng)用程序中的初始化

PSD913F2的正常工作，還需要在應(yīng)用程序的開始對(duì)端口的功能寄存器進(jìn)行初始化操作。通過(guò)PSD913F2的使用手冊(cè)，可以查出各端口寄存器相對(duì)于csiop的偏移地址。利用csiop的基礎(chǔ)加上偏移地址，就可得到該端口寄存器的地址。根據(jù)以上的配置，PSD913F2在應(yīng)用程序中的初始化程序如下：

；CSIOP在1000H～10FFH

PSDPAIN EQU 1000H ；字節(jié)讀操作

PSDPAOUT EQU 1004H ；字節(jié)寫操作

PSDPACNT EQU 1002H ；地址輸出

PSDPADIR EQU 1006H ；輸出模式

PSDPADRV EQU 1008H ；CMOS模式

PSDPBIN EQU 1001H ；字節(jié)讀

PSDPBOUT EQU 1005H ；字節(jié)寫

PSDPBDRV EQU 1009H ；字節(jié)

PSDPBDIR EQU 1007H ；字節(jié)

LD CX，#PSDPADIR

LDB AL，#0FFH ；輸出模式

STB AL，[CX]

LD CX,#PSDPACNT

LDB AL,#0FFH

STB AL,[CX] ;地址輸出

LD CX，#PSDPBDIR

；OUTPUT MODE（PB4，PB5，PB6，PB7）

LDB AL，#0F0H

STB AL，[CX]

LD CX，#PSDPBDRV ；開漏

STB AL，[CX]

LD CX，#PSDRBCNT

LDB AL，#0

STB AL，[CX] ；I/O模式

3 PSD913F2使用中應(yīng)注意的問(wèn)題

在上面的配置中可以發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)片選的配置地址重疊，那顯了所需信號(hào)時(shí)序的要求所設(shè)。外部DSP所要求的讀寫時(shí)序如圖3所示。

由時(shí)序圖可以看出，數(shù)據(jù)的讀寫操作在HRW8的上程式沿有效，其中HPIEN為片選使能端。HPIEN的產(chǎn)生可以由上面引腳定義中的地址設(shè)定，不用附加任何邏輯，這樣就可以產(chǎn)生一較寬的低脈沖；而HRW8的上升沿也設(shè)為片選引腳，它的地址就可以和HPIEN的地址范圍相重疊，然后附加上讀寫信號(hào)的邏輯，可以產(chǎn)生一較窄的低脈沖，類似于讀寫信號(hào)，這樣利用其上升沿就可以達(dá)到手冊(cè)所提出的時(shí)序要求。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)這種方法是完全正確的，另外，在使用PSD913F2時(shí)，還需要注意的一些問(wèn)題如下：

①JTAG口要利用其全部的6個(gè)信號(hào)，這樣編程下載時(shí)可以加快下載速度。供給JTAG口的電源和地之間要加一0.01μF的電容，且6個(gè)信號(hào)線和電源需用10KΩ的電阻進(jìn)行上拉。

②用做具有鎖存作用的I/O口，在外部要用10kΩ的電阻進(jìn)行上拉，在應(yīng)用程序中把這些端口初始化為開漏輸出。這樣才能正確利用其鎖存作用，否則只能產(chǎn)生很窄的脈沖，脈寬很窄而使引腳失去鎖存功能。

③MCU和PSD913F2的復(fù)位要分開，復(fù)位的先后順序應(yīng)該是PSDF在先，MCU在后，才能保證PSD正常工作。兩個(gè)復(fù)位在一起時(shí)，當(dāng)復(fù)位的速度設(shè)計(jì)得比較低時(shí)可能反應(yīng)不出來(lái)。如果MCU的復(fù)位較快，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在本例中，MCU的復(fù)位和PSD的復(fù)位分開操作。

④用仿真器對(duì)PSD的配置功能進(jìn)行仿真時(shí)，一定要注意將csiop段地址放在用戶板上，否則PSD器件不會(huì)工作。另外，利用仿真器不能仿真PSD的地址鎖存作用。遇到這種情況，在仿真時(shí)，需要地址鎖存的那段地址可放在系統(tǒng)板內(nèi)。在最后下載應(yīng)用程序時(shí)，利用MCU的操作，PSD的地址鎖存功能就可以起作用。

4 總結(jié)

隨著PSD器件的發(fā)展，它的內(nèi)部Flash和SRAM越來(lái)越大，I/O口資源越來(lái)越豐富，速度也越來(lái)越快，完成可以滿足常用MCU的DSP的開發(fā)應(yīng)用，其ISP和IAP功能也在很大程序上方便了使用者。在電路設(shè)計(jì)小型化和產(chǎn)品的維護(hù)方面，具有非常大的優(yōu)勢(shì)，在以后的應(yīng)用中一定會(huì)越來(lái)越廣。