基于PLD的嵌入式系统外存模块设计

系列单片机支持8位和16位两种工作模式，为了提高系统的性能，选择16位工作模式。96系列单片机地址是按照字节的方式来计算的，因此在16位工作模式下的A0=0没有实际意义。在通常的读写情况下，取经过锁存后的AD1～AD15地址作为A1~A15而A16=0。
　　
　　下面以读FlashROM为例介绍地址扩展方法。对于可以直接寻址的地址，EPLD作为锁存器，将AD0~AD15分时的地址数据总线分开，生成独立的地址和数据总线。在这里定义了两个特殊的地址：FlashROM数据块的读地址Address_F_R和读位置指针地址Address_F_RP。首先向Ad-dress_F_RP写入一个16位的二进制数，该数代表了将要读取的数据块的首地址，16位表示范围是0～65535，因此可以指定的首地址范围是64K字即128K字节；然后连续地从Address_F_R进行读取操作，每读一次，位置指针会自动加1而不需要重新设置。如果需要读取新的位置，只需要向Address_F_RP地址写入新的位置数据即可。该功能在EPLD器件内部的实现方法见图3。计数器可同步设置初值、同步计数，在AHDL语言中声明为1pm_counter［5］。其中，CNT_EN为计数使能控制，当CNT_EN为高电平时，每当CLOCK上升沿到来时计数器便会自动加一，从而实现了地址自动增加的功能；CLOCK为同步时钟输入端，上升沿有效；SLOAD为计数器同步设置初值信号，当该信号为高电平时，在CLOCK上升沿的作用下，计数器的输出Q［15．．0]=D［15．．0]，从而实现初始化读取位置的功能。计数器用AHDL语言描述如下：
　　
　　counter：lPm_counterwith(1pm_width=16)；
　　
　　counter.clock=
　　
　　
　　
　　／rd&(／we#(a[15．．0]!=Address_F_RP)；
　　
　　counter.sload=(a[15．．0］==Address_F_RP)；
　　
　　counter.cnt_en=(a[15．．0］=Address_F_R)；
　　
　　counter．data[15．．0]=D[15．．0]；
　　
　　clock信号要保证在写Address_F_RP地址修改读取位置时，或读Address_F_R地址取数据时都能产生上升沿信号。总线a0-a15和D0~D15分别是由AD0-AD15分离出来的地址和数据总线。多路选择器则根据地址译码产生的S0-S3选择输出地址，输出地址直接连接到RAM和FlashROM的地址线上。如果访问除Address_F_RP和Address_F_RP以外的地址，则地址输出总线A115．．1)=a［15．．1］、A16=0，即单片机直接访问存储器；如果读取Address_F_R，则片选／CS2有效并且A[16..1)Q(15．．0]作为输出地址。这样就可以自动地在不同存储区域进行切换，从而大大地增加了内存的扩充能力，并且简化了程序设计。运用同样的方法还可以定义FlashROM中的数据块写入地址Address_F_W和写位置指针地址Address_F_WP，RAM中也有类似的方法定义Address_R_(RAM数据块读地址)、Address_R_RP(RAM数据块的读位置指针地址)、Address_R_W(RAM数据块写地址)和Address_R_WP(RAM数据块的写位置指针地址)。这样

《基于PLD的嵌入式系统外存模块设计(第2页)》