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通信与网络中的基于80C196KC&PSD4235G2在线编程的实现
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2020-12-09
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基于80C196KC&PSD4235G2在线编程的实现 李加波,刘光明,于瑞红,刘楷锋 随着MCU的广泛应用,其性能不断提高,集成度也日益提高。传统的MCU系统设计,在选好MCU后还要采购大量的分离器件(如地址锁存器、译码器、扩展芯片、RAM,EPROM,PLD等),使系统复杂度高、可靠性低,且调试繁琐、效率低下,造成设计复杂,印制板面积增大。还要考虑到各种干扰,总线竞争等很多因素,系统常常不稳定。
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通信与网络中的基于通信与网络中的基于80C196KC&PSD4235G2在线编程在线编程
的实现的实现
基于80C196KC&PSD4235G2在线编程的实现 李加波,刘光明,于瑞红,刘楷锋 随着MCU的广泛应用,其性
能不断提高,集成度也日益提高。传统的MCU系统设计,在选好MCU后还要采购大量的分离器件(如地址锁存
器、译码器、扩展芯片、RAM,EPROM,PLD等),使系统复杂度高、可靠性低,且调试繁琐、效率低下,造
成设计复杂,印制板面积增大。还要考虑到各种干扰,总线竞争等很多因素,系统常常不稳定。
基于80C196KC&PSD4235G2在线编程的实现
李加波,刘光明,于瑞红,刘楷锋
随着MCU的广泛应用,其性能不断提高,集成度也日益提高。传统的MCU系统设计,在选好MCU后还要采购大量的分离器件
(如地址锁存器、译码器、扩展芯片、RAM,EPROM,PLD等),使系统复杂度高、可靠性低,且调试繁琐、效率低下,造成
设计复杂,印制板面积增大。还要考虑到各种干扰,总线竞争等很多因素,系统常常不稳定。
本文介绍一种基于闪烁存储器的在线可编程微处理器外围器PSD4235G2组成的MCU系统。即通过计算机串口将程序代码在线
远程下载到MCU系统的存储器中,实现IAl)的功能。
1 PSD4235G2的性能特点
PSD4235G2(ProgrammableSystemDevices)是ST公司设计生产的一种基于闪烁存储器·的在线可编程外围器件。他将MCU系
统外围器件高度集成在一起,并与MCU进行无缝连接,只需用2颗芯片MCU+PSD即可代替众多的外围器件组成一套完整的
MCU系统;他还集成了优化的"微控制器宏单元"逻辑结构,使系统地址/数据总线可以与内部寄存器直接互连,简化了控制总
线的设计。PSD产品以其设计灵活、资源丰富和极高的性价比在嵌入式系统应用领域得到广泛应用。此外,PSD4235G2还具
有以下特性:
(1)采用多路复用或非多路复用的16位总线为控制器的简单接口。总线接口逻辑使用地址译码和读写时由微控制器自动产生的
控制信号,可方便地与1 6位单片机80C196KC直接相连。
(2)4Mb主Flash,被分为8个大小相同的块,由用户规定的地址访问;256kb次Flash,具有在更新闪烁存储的同时执行代码的
能力;
64kbSRAM通过连接外部可保护SRAM的内容使之免受电源故障的影响。
(3)主Flash和次Flash可同时编程,即在执行来自一个存储器的代码时可同时对另一个存储器编程。
(4)器件PSD4235G2包括2个PLD块,译码PLD(DPLD)和复合PLD(CPI.D)。DPLD用于地址译码并产生内部存储器和寄存器
的芯片选择信号;CPLD实现用户定义的逻辑功能。这些逻辑由16个输出宏单元和24个输入宏单元?quot;与"阵列构成。
(5)52个单独可配置的I/O端口引脚,配置成MCUI/O,PLDI/O,锁存MCU地址输出·;特殊功能I/O,极开路输出的I/O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,D/A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
结构如图1所示。
80C196KC内部集成10位的A/D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、D/A电路的接口直接用其PA、PB口连接,只需在
软件设计和单片机程序中相应设计为I/O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,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
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weixin_38609128
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