嵌入式系統(tǒng)中用芯片替代8032時應(yīng)考慮的幾個問題

DS80C320高速微控制器具有8051兼容的指令集，被設(shè)計為和傳統(tǒng)的8032具有相同的引出腳和基本資源，但具有顯著增強(qiáng)的性能和一些附加資源。由于指令集及引出腳相同， DS80C320可作為一個直接替代產(chǎn)品，應(yīng)該說是嵌入式應(yīng)用中的新技術(shù)，但在此之前，設(shè)計者必須考慮以下問題。

處理器速度

雖然DS80C320 100%兼容于8051指令集，為提升性能，指令的運行已被流線化。單字節(jié)指令原來需要12個時鐘才能完成，現(xiàn)在則只需4個時鐘。此外，DS80C320 可以接受速率高達(dá)33MHz的時鐘，而很多版本的8032最大值為12MHz。由于這種性能的提高，在用DS80C320替代 8032時，必須考慮處理器速度.

由于DS80C320中基本指令的執(zhí)行己被流線化，可供處理器和存儲器之間傳送數(shù)據(jù)的時間也減小了。這意味著對于相同頻率的晶振，用于訪問存儲器的時間更少了。一個簡單的例子很容易說明這個問題。8032的數(shù)據(jù)手冊規(guī)定，當(dāng)采用12MHz晶振時，程序存儲器必須具有快于302ns的尋址時間（忽略地址鎖存開銷）。同樣采用12MHz晶體的DS80C320時則要求存儲器的尋址時間快于230ns。雖然差異不是特別大，但必須加以仔細(xì)考慮，而且對于許多系統(tǒng)來講也是非常重要的。

軟件定時也必須仔細(xì)考慮。

一般來講，軟件人員假定處理器具有恒定的運行速度，并將其作為實時基準(zhǔn)。常常采用一個具有己知運行時鐘數(shù)的緊密循環(huán)來產(chǎn)生延遲。由于DS80C320運行指令的速度要比標(biāo)準(zhǔn)8032快得多，那些最初設(shè)計的定時循環(huán)將無法產(chǎn)生原定的結(jié)果。盡管作為一種不良的軟件設(shè)計，軟件定時循環(huán)的使用還是被廣泛接受，在實際應(yīng)用中，被相當(dāng)頻繁地用于嵌入式應(yīng)用。DS80C320的內(nèi)部定時器的默認(rèn)狀態(tài)與8032中的定時器完全相同。如果應(yīng)用代碼正在利用這些定時器而非軟件來產(chǎn)生延遲，那么代碼的運行結(jié)果將與最初的設(shè)計完全相同。

上電復(fù)位

DS80C320集成了能夠為其自身提供上電復(fù)位功能電路。同時RST引腳仍然可以連接到一個外部的復(fù)位產(chǎn)生電路，這種集成于片內(nèi)的功能可以給新的設(shè)計帶來方便。處理器擁有自己的復(fù)位功能在很多情況下很有好處。不過，有些情況下，片內(nèi)復(fù)位還是不能滿足用戶的需要。如果復(fù)位不能在期望的電平下觸發(fā)，或者如果復(fù)位不能延續(xù)期望的時間周期，正如在使用電池備份 RAM作為存儲器時的情況又會怎么樣？如果RAM 包含有自己的電壓檢測電路，并且在和DS80C320脫離復(fù)位的相同電壓下（4.0V）尚未變?yōu)闊o保護(hù)狀態(tài)，那么處理器就會去訪問保護(hù)狀態(tài)下的RAM。雖然這種情況并不普遍，但給每個特定應(yīng)用留下了一個需要考慮的問題。

功率消耗

除了作為一個更高性能的器件，在等量的工作負(fù)荷下，DS80C320還是一個比功耗更低的器件。所有CMOS器件隨著速度的增加，會消耗更多的功率。由于 DS80C320具有更高的速度，對于給定的晶振頻率，它會消耗更多的功率。然而，如果考慮等量的工作負(fù)荷，其功耗略低于傳統(tǒng)的8032。這種功耗差異可能僅對于電池供電的應(yīng)用才顯得重要，在此情況下，待機(jī)模式時的功率可能更為重要。