80C196KC

摘要：结合８０ｃ１９６ｋｃ和ａｄｍｃ４０１双ｃｐｕ接口电路图，详细介绍了系统的设计过程，并对主要部件的基本功能以及需要注意的问题做了分析和说明。最后以静止无功发生器（ｓｖｇ）装置为例，介绍了双ｃｐｕ系统的应用。

元包含一个算术逻辑单元ａｌｕ、一个乘法／累加器ｍａｃ和一个桶式移位器。内核还增加了位操作、平方、四舍五入和全局中断屏蔽等指令。除此之外，ａｄｍｃ４０１芯片包括两个灵活的双缓冲器、双向的同步串行口。图３为ａｄｍｃ４０１的功能框图。ａｄｍｃ４０１芯片提供２ｋ×２４位的内部程序存储器ｒａｍ、２ｋ×２４位的内部程序存储器ｒｏｍ、１ｋ×１６位的内部数据存储器ｒａｍ、１个高性能８通道１２位模数转换ａｄｃ系统（它能经过４对输入实现双通道同时采样）、１个三相１６位中心对称的ｐｗｍ发生器（能以最小开销产生高精度的ｐｗｍ信号）、１个灵活的增量编码器接口单元、２个可调频的辅助ｐｗｍ输出、１２条ｉ／ｏ数字信号线、１个双通道事件捕获系统、１个１６位看门狗定时器、２个１６位内部定时器等。

图3 单片数字信号处理器admc401功能框图

ｐｓｄ３ｘｘ芯片内部同样提供了许多应用系统需要的全部元件和外围。对于８０５１、８０１９６和６８ｈｃ１１等微控制器来说与ｐｓｄ相配合是极为有用的。ａｄｍｃ４０１与它结合同样非常有效。考虑到ａｄｍｃ４０１内部程序的长度以及接口并不象８０１９６控制器那么多（８０１９６需要完成人机界面实现、信号传送、外围器件接口等），所以采用ｐｓｄ３１１（现有价格最低的３系列产品）。ａｄｍｃ４０１芯片的引导程序装载可以通过两个引脚ｍｍａｐ和ｂｍｏｄｅ的各种不同状态产生。如果引脚ｍｍａｐ和ｂｍｏｄｅ电位都为０，那么ａｄｍｃ４０１芯片工作在所谓的ｅｐｒｏｍ引导程序模式，其中被称为“引导存储器”的专用外部存储空间将允许芯片和字节宽度的ｅｐｒｏｍ相连，并在上电时通过存储器接口从外部装载程序；如果引脚ｍｍａｐ和ｂｍｏｄｅ设置为其它电位将会产生不同的引导模式；另外，４０１芯片有一个专门的低电平有效信号——引导存储器选择ｂｍｓ（ｂｏｏｔ ｍｅｍｏｒｙ ｓｅｌｅｃｔ）简化了引导存储器的接口。以上这些功能极大地方便了ａｄｍｃ４０１与ｐｓｄ接口。图４为ａｄｍｃ４０１与ｐｓｄ３１１的接口电路图（图中还包括了一些其它外围）。ａｄｍｃ４０１与ｐｓｄ３１１的连接几乎和它与标准的ｅｐｒｏｍ连接一样简单。由于总线的通路布在ａｄｍｃ４０１内部，ｐｓｄ３１１的８根数据线并不与ａｄｍｃ４０１的ｄ７～ｄ０相连，而是与ｄ１５～ｄ８ｃ相连。还要注意，地址的最高位由ａｄｍｃ４０１的ｄ２２线提供（在ａｄｍｃ４０１中没有ａ１４地址线）。ｂｍｓ信号充当ｅｐｒｏｍ的片选并与ｐｓｄ３１１的ａ１９输入相连接。ａ１９在ｐｓｄ的程序里将被定义为芯片使能信号。ａｄｍｃ４０１生成低有效读和写选通脉冲，它们与ｐｓｄ３１１的ｒｄ和ｗｒ输入相连。这些选通脉冲在传输中用来选通ｐｓｄ３１１的ｅｐｒｏｍ和ｒａｍ。ａｄｍｃ４０１有２ｋ×２４位的内部程序存储空间。在采用ｅｐｒｏｍ引导程序模式时（ｍｍａｐ＝０，ｂｍｏｄｅ＝０），外部程序通过ａｄｍｃ４０１内部的定序器按照２４位命令格式一次性全部下载到其内部程序存储空间。当然应用程序可能大于ａｄｍｃ４０１内部程序存储空间，不过程序如果执行到后面的代码，ａｄｍｃ４０１会自动重新引导。引导程序存储器由八页组成，每页８ｋ字节长。一页中除了第一个字节外每隔三个字节是一个空字节，第一个字节是该页的长度，在两个相邻空字节中每组三个字节包含一个要装入ｄｓｐ 内部程序存储器的２４位指令。也就是说２ｋ×２４位的内部程序存储空间需要８ｋ×８位的外部存储空间。在ａｄｍｃ４０１的开发工具中有一个程序存储器ｐｒｏｍ分配器实用程序“ｓｐｌ２１．ｅｘｅ”。它为用户程序计算正确的页长度，并且根据适当的协议为用户程序的字节排序，极大地方便了程序代码的生成。这些生成的代码可以直接写入ｐｓｄ３１１。

图4 admc401-psd311接口电路图

２ ８０ｃ１９６ｋｃ—ａｄｍｃ４０１两片系统在ｓｖｇ装置中的应用