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PSD913F2在一種電臺中的應用
摘要：隨著電路設計向著小型化的方向發展，PSD（Programmable System Devices）器件在各種場合的應用越來越多，已經有很多成型的產品出現；而且隨著器件的更新換代，新的PSD器件也不斷地涌現，可以滿足絕大多數客戶的應用需求。本文以最近生產的一種在系統可編程（ISP）器件PSD913F2為例，詳細說明如何對它進行開發使用。關鍵詞：ISP IAP 可編程系統器件
PSD913F2具有128KB的主閃速存儲器，32KB的第二閃速存儲器和2KB的SRAM，可進行在系統編程ISP（In-System-Programming）和在應用重編程IAP（In-Application re-Programming）。存儲器ISP意味著存儲器在編程時沒有MCU的參與（off line），而存儲器IAP意味著存儲器在編程時有MCU的參考（on line）。IAP只對存儲器的部分進行編程，不對PSD的配置和可編程邏輯部分進行編程;而ISP則可以對存儲器的全部進行編程。
利用PSD913F2進行產品開發，應用2片式（PSD+MCU）設計方案，即可以滿足通常設計的需要。比較方便地地方就是PSD913F2具有JTAG口，可以實現在系統編程，這樣對電路的設計和程序的修改均具有非常大的靈活性。
1 PSD913F2的組成結構
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，就不能再進行引腳復用。當I/O資源緊張時，用做JTAG口的引腳也可以進行引腳復用。
圖1 PSD913F2的頂層框圖
2 PSD913F2在一種電臺中的應用實例
在某種電臺的設計中，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具有在系統可編程的JATG口，這樣對于PSD芯片的重配置和應用程序的修改帶來很大的方便。圖2電路中，利用PSD913F2作為外部程序存儲空間，提供外部電路所需的片選信號及帶有鎖存功能的I/O輸出。
首先，通過PSD的應用軟件PSDsoft Express對該2片方案進行選擇配置，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）項對PSD913F2芯片進行引腳的功能配置。在這里根據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。由于該設計需要的RAM空間較大，PSD本身所帶的2KB SRAM不能滿足設計的要求，故需在外部擴展一片RAM。這時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。在地址總線和數據總線復用時，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個信號，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主機口的一個鎖存信號HRW8；PB4、PB5為繼電器控制信號，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的信號，也是具有鎖存作用的I/O MODE輸出。
④其它的控制信號如WR、RD、ALE等按使用手冊的說明進行配置。
將以上這些引腳配置完畢后，下一步進行內存映射的分布。根據實際需要，程序空間25K以內，不需要利用分頁。在片選信號的地址分配如下：
①rs0:8000H～87FFH.可讀寫，作為數據空的一部分。
②csiop:1000H～10FFH.這段地址共256字節，用做PSD913F2內部資源的片選，其中1000H為內部資源的基地址。這段地址的分配在整個PSD操作過程中最為重要，一定要注意不能和其它地址發生沖突；尤其對96系列的MCU，數據和程序共享64K空間，而不像51系列那樣，數據空間和程序空間各64K。
⑤fs0：100H～3FFFH.由于MAIN Flash中要求每個片選的范圍是16K，所以程序空間的劃分只能以16K為一段進行劃分。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fs0內，否則仿真就會發現程序每隔16K就會重復。這種空間劃分根據不同的PSD型號也會有所不同，如：PSD934的片選范圍就是以32K為一段。
④ADRAM：8800H～EFFFH。這是外部擴展RAM的空間，緊跟內部2KB的SRAM地址分配。
⑤ADDTMF：F000H～FBFFH。作為外部DRMF發生器的片選用。
⑥HPIEN：FC00H～FFFFH。HRW8地址也是
在這一段。
至此，應用Express配置PSD913F2的工作已經基本上結束了。如果還需要進行IAP，則還需要生成用于IAP的C程序，經過修改后再嵌入式到自己的應用程序中。本例不需要進行IAP，在不需要加載程序時，可以越過MERGE MCU/DSP FIRMWARE WITH PSD（嵌入MCU或DSP主程序）選項，直接進行最后一步，通過ISP利用FlashLink將配置下載到PSD內。
2.2 PSD913F2在應用程序中的初始化
PSD913F2的正常工作，還需要在應用程序的開始對端口的功能寄存器進行初始化操作。通過PSD913F2的使用手冊，可以查出各端口寄存器相對于csiop的偏移地址。利用csiop的基礎加上偏移地址，就可得到該端口寄存器的地址。根據以上的配置，PSD913F2在應用程序中的初始化程序如下：
；CSIOP在1000H～10FFH
PSDPAIN EQU 1000H ；字節讀操作
PSDPAOUT EQU 1004H ；字節寫操作
PSDPACNT EQU 1002H ；地址輸出
PSDPADIR EQU 1006H ；輸出模式
PSDPADRV EQU 1008H ；CMOS模式
PSDPBIN EQU 1001H ；字節讀
PSDPBOUT EQU 1005H ；字節寫
PSDPBDRV EQU 1009H ；字節
PSDPBDIR EQU 1007H ；字節
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使用中應注意的問題
在上面的配置中可以發現有兩個片選的配置地址重疊，那顯了所需信號時序的要求所設。外部DSP所要求的讀寫時序如圖3所示。(范文先生網www.baimashangsha.com收集整理)
由時序圖可以看出，數據的讀寫操作在HRW8的上程式沿有效，其中HPIEN為片選使能端。HPIEN的產生可以由上面引腳定義中的地址設定，不用附加任何邏輯，這樣就可以產生一較寬的低脈沖；而HRW8的上升沿也設為片選引腳，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的邏輯，可以產生一較窄的低脈沖，類似于讀寫信號，這樣利用其上升沿就可以達到手冊所提出的時序要求。經實踐檢驗這種方法是完全正確的，另外，在使用PSD913F2時，還需要注意的一些問題如下：
①JTAG口要利用其全部的6個信號，這樣編程下載時可以加快下載速度。供給JTAG口的電源和地之間要加一0.01μF的電容，且6個信號線和電源需用10KΩ的電阻進行上拉。
②用做具有鎖存作用的I/O口，在外部要用10kΩ的電阻進行上拉，在應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的復位要分開，復位的先后順序應該是PSDF在先，MCU在后，才能保證PSD正常工作。兩個復位在一起時，當復位的速度設計得比較低時可能反應不出來。如果MCU的復位較快，就會出現問題。在本例中，MCU的復位和PSD的復位分開操作。
④用仿真器對PSD的配置功能進行仿真時，一定要注意將csiop段地址放在用戶板上，否則PSD器件不會工作。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，需要地址鎖存的那段地址可放在系統板內。在最后下載應用程序時，利用MCU的操作，PSD的地址鎖存功能就可以起作用。
4 總結
隨著PSD器件的發展，它的內部Flash和SRAM越來越大，I/O口資源越來越豐富，速度也越來越快，完成可以滿足常用MCU的DSP的開發應用，其ISP和IAP功能也在很大程序上方便了使用者。在電路設計小型化和產品的維護方面，具有非常大的優勢，在以后的應用中一定會越來越廣。
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