tms320f2812是德州仪器(ti)公司专门为工业应用而设计的新一代dsp处理器，它的性能大大优于当前广泛使用的tms320lf240x系列。该为32位定点dsp，最高主频150 mhz，最小指令周期6.67 ns，外部采用低频时钟，通过片内锁相环倍频；相对于tms320lf2407只能寻址192 kb地址空间，该芯片的外部接口最多可寻址4 mb的空间；有3个独立的片选信号，并且读／写时序可编程，兼容不同速率的外设扩展；通过配置外部接口寄存器，在访问外部设备时不必额外增加延时等待，既提高了程序的实时性又减少了代码量。因此，灵活掌握和使用外部接口，对于dsp系统开发有很大帮助。本文结合实际系统，分析tms320f2812外部接口的时序，设计了外部扩展，根据所用的存储器芯片设置了接口时序，并提供了相关的电路原理图和外部接口时序配置的程序。
1 tms320f2812外部接口的特点
tms320f2812外部接口(xintf)采用异步非复用模式总线，与c240x外部接口类似，但也作了改进：
① tms320lf240x系列，程序空间、数据空间和i／o空间都映射在相同的地址(0000～ffff)，最大可寻址192 kb，对它们的访问是通过不同的指令来区分的，例如可用in或out指令访问外部i／o空间；而在tms320f2812中，外部接口被映射到5个独立的存储空间xzcs0、xzcs1、xzcs2、xzcs6、xzcs7，每个存储空间具有独立的地址，最多可寻址4 mb。
② tms320f2812中，有的存储空间共用1个片选信号，如zone0和zone1共用xzcs0and1，zone6和zone7共用xzcs6and7。各空间均可独立设置读、写信号的建立时间、激活时间及保持时间。
对任何外部空间读／写操作的时序都可以分成3部分：建立、激活和保持，时序如图1和图2所示。在建立(lead)阶段，访问存储空间的片选信号变为低电平并且地址被送到地址总线(xa)上。默认情况下该阶段的时间设置为最大，为6个xtimclk周期。在激活(active)阶段，对外部设备进行读写，相应的读写信号(xrd和xwd)变为低电平，同时数据被送到数据总线(xd)上。默认情况下读写该阶段的时间均设置为14个xtimclk周期。跟踪(trail)阶段是指读写信号变为高电平，但片选信号仍保持低电平的一段时间周期，默认情况下该阶段时间设置为6个xtimclk周期。因此，在编程时要根据外部设备的接口时序来设置xintf的时序，从而正确地对外设读写。
2 扩展存储器硬件设计
2.1 外部存储器与tms320f2812的接口电路设计
tms320f2812内置18 kb ram。为了使用方便，本系统又扩展了256 kb saram，芯片选用is61lvk×16位)，其数据访问时间为10 ns。由于tms320f2812采用统一寻址方式，因此扩展的saram既可以作程序存储器也可以作数据存储器。同时，为了保存掉电不丢失的数据，扩展了32 kbeeprom，选用at28lv256，32k×8位，用2片组成32k×16位。外扩存储器与tms320f2812的接口电路如图3所示，将saram分配在zone2，地址范围为0x80000～0xbffff，片选信号与tms320f2812的xzcs2相连。eeprom分配在zone6，地址范围为0x1fff，片选信号xzcs6and7。
2.2 时序控制寄存器设置
tms320f2812的外部接口(xintf)可根据系统设计的要求，分别配置每个空间的建立、激活和跟踪周期时间，以适应对不同速率外设接口的访问。配置过程中需要考虑外设器件的时序特性，必须使xintf信号的时序与外设器件的时序一致才能正常工作。首先，必须设定xintf模块的时钟，所有扩展外设的访问都是以xintf时钟为参考的。本设计中，设定dsp内核频率(sysclk)为120 mhz，设定xintf频率为sysclk／2，即60 mhz。根据器件手册，is61lv25616的读／写周期为10 ns，因此zone2配置为最小的等待时间，建立、激活和跟踪时间分别为16 ns、16 ns、0 ns，写信号周期为16 ns、16 ns、0 ns(对应寄存器设置为1，1，0)。at28lv256的读写时序如图4、图5所示。
读信号周期：建立时间为tce与toe之差，最大值为120 ns；激活时间为toe，最大值为80 ns；跟踪时间为toh，最大值为0，因此配置为33 ns、50 ns、0 ns(对应寄存器设置为1，2，0)。写信号周期：建立时间为tcs，最小值为0；激活时间为twp，最小值为200 ns；跟踪时间为tch，最小值为0 ns。因此配置为33 ns、217 ns、33 ns(对应寄存器设置为1，6，1)。外部接口寄存器设置的 c语言程序如下：
tms320f2812的外部接口十分灵活、方便，通过独立的配置，能和各种快、慢速外设接口而不必在程序中额外添加延时等待。本文分析了tms320f2812的外部接口及扩展外设时应注意的问题，以扩展ram和eeprom为例，给出了硬件电路设计并分析了接口时序；同时给出了接口时序设置的dsp程序，有助于工程人员更方便地进行基于tms320f2812的开发和设计。
来源：中电网 / 作者：哈尔滨工业大学 袁帅 佟为明 李中伟欢迎来 查看更多精彩信息 请登录
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SL11R单片机外部存储器扩展
SL11R单片机外部存储器扩展
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SL11R单片机外部存储器扩展
摘要：介绍了USB接口单片机SL11R进行外部存储器扩展的方法和实例，并测试了外部SRAM及EDO DRAM的工作速度。
&&& 关键词：单片机 SL11R 存储器 USB
SL11R是Scanlogic公司生产的一种带有USB接口的16位RISC单片机，内核处理速度达到48MIPS，有丰富的硬件资源及32位可编程I/O口，可以灵活扩展外围芯片。本文主要讨论其外部存储器的扩展。1 SL11R存储器空间
SL11R内部有3K字节的SRAM，可以用作指令存储器和数据存储器，但有些应用场合需要扩展存储器。SL11R可扩展I2C串行E2PROM、通用并行EPROM及RAM，还能够直接扩展大容量的EDO DRAM。
SL11R采用统一地址编码方式对外寻址，程序代码、数据区、I/O地址均安排在64K字节空间中，各自有独立的寻址空间并有相应的选通信号输出。硬件设计时不需另加解码电路，只要把扩展芯片的片选引脚与对应的控制信号相连就可以。SL11R对EDO DRAM的寻址采用页寻址方式，可寻址高达2M字节的空间，以满足图像采集等需要大量数据存储器的场合。SL11R存储器空间具体安排见表1。表1 SL11R存储器空间
内部RAM外部RAM外部DRAM外部DRAM内部寄存器外部ROM内部ROM
0xBFF0x0C00～0x7FFF0xFFF0xA000～0xBFFF0xC000～0xC0FF0xC100～0xE7FF0xE800～0xFFFF
外部RAM的0xBFF地址空间被内部RAM占用，故不能使用。
外部ROM的默认地址空间为0xC100～0xE7FF，通过软件设定，也可以占用0x8000～0xBFFF地址空间。2 SL11R存储器扩展
SL11R的外部存储器包括串行E2PROM存储器、外部SRAM数据存储器、外部EPROM程序存储器及动态存储器。
2.1 串行I2C E2PROM的扩展
串行E2PROM的扩展比较简单，只要根据I2C E2PROM的容量选择相应的电路即可。图1为扩展2K字节E2PROM电路图，图2为扩展16K字节E2PROM电路图。值得注意的是，如果用串行E2PROM作程序存储器，最好选用图1所示的接线。由于SL11R内部RAM只有3K字节，启动时BIOS首先从2K字节的串行E2PROM中加载指令代码。
读写I2C E2PROM可以直接调用BIOS中断实现，不需要另编程序，比较方便。&&& 2.2 外部数据存储器及EPROM的扩展
SL11R的数据总线是16位，提供了两种存储器扩展模式供用户选择，可以通过软件设定外部存储器工作在8位模式或16位模式。图3是SL11R扩展32K×16位SRAM的实例。图3所示状态下外部SRAM工作在16位模式；当开关SW接地，则SRAM工作在8位模式，IC2不使用。SL11R的引脚XRAMSEL和XROMSEL可以分别作为外部数据存储器和程序存储器片选信号CS。
2.3 动态存储器的扩展
SL11R扩展动态存储器非常简单。因为它已经内置了动态存储器控制电路，与EDO DRAM直接连接就可以，不需要另加电路，而且自动刷新，用户使用动态存储器负使用SRAM一样方便。SL11R扩展DRAM的电路见图4。&&& 扩展DRAM时要选择3.3V的EDO DRAM，尽量使用1M×16位的内存芯片如GM71V18163CJ、IS41LV16100、HY51V18164等，这样电路设计较简单。笔者在使用过程中发现，某些DRAM与SL11R存在兼容性问题，有时工作不稳定，但换另一批次的芯片后又正常工作，所以设计者在使用时应注意筛选。
SL11R对DRAM的寻址空间为0xFFF和0xA000～0xBFFFF。这个地址值控制寻址的低位地址（A0～A12），另外有2个对应的页面寄存器控制寻址的高位地址，每个页面都能完成对1M×16位空间的寻址。这两个16位的页面寄存器是0xC018和0xC01A，以页面1寄存器0xC018具体说明如下：
如果A21=1，则对0xFFF空间的读写操作是针对DRAM，由DRAMOE和DRAMWT引脚选通DRAM，参见图4。
如果A21=0，则对0xFFF空间的读写操作是针其它外设，由nXMEMSEL引脚选通。这种方式使SL11R另外增加了1M×16位的寻址空间，但这个空间DMA方式不能直接寻址。
A13～A20则是页面1的高位地址，加上0FFF的低位（A0～A12）实现页面1的寻址。
页面2的寻址与页面1的寻址完全一样，只是由0xC01A和对0xA000～0xBFFF的寻址实现。
页面1和页面2的寻址空间是重叠的，一般可以使用一个页面对DRAM寻址，另一个页面对其它外设寻址。 3 存储器速度的影响
SL11R的工作频率较高，必须要考虑存储器的速度，否则可能工作不正常。
3.1 静态存储器速度
读取外部静态存储器的时序见图5，具体参数见表2。表2中的参数是SL11R的内部工作时钟PCLK工作36MHz，等待周期设定为0时的数据。
表2 SL11R读周期参数
tCRtRDHtCDHtPRWtARtAC
CS下降沿到RD下降沿RD上升沿到数据保持CS上升沿到数据保持RD低电平时间RD下降沿到地址有效RAM访问时间
1ns5ns3ns28ns1ns
31ns3ns12ns
SL11R扩展外部SRAM或EPROM时，可以设定等待周期，最长可设定7个等待周期，每个等待周期时间为31ns（PCLK=32MHz时），这样SL11R就可以扩展价格低廉的低速EPROM和SRAM存储器。
选择SRAM的速度主要应该由CS的低电平脉冲宽度决定：
tAC=tCR+tRDH-tCDH+等待周期时间
笔者经实验得到常见的SRAM需要设定的等待周期数，见表3。从表3的数据可知，一般SRAM的速度可以达到标称值，如PCLK为32MHz，100ns SRAM的等待周期为2，这时tAC=1+28+5-3+2×31=93ns。
表3 常见SRAM等待周期设定
100ns SRAM
PCLK=32MHzPCLK=48MHz
3.2 动态存储器的速度
EDO DRAM的读写速度有两种情况：一种是随机读写；另一种是快速页面读写。SL11R随机读取DRAM的时序见图6，参数见表4。
表4 SL11R读DRAM参数
影响DRAM速度的参数较多，但选择DRAM主要是根据tRAS。一般选择50ns或60ns的DRAM就可以满足要求。
SL11R随机读写DRAM的周期时间tRC在PCLK为32MHz时为150ns；PCLK为48MHz时为100ns。经测试，DMA方式下，DRAM的读写速度可以达到6MHz，满足常用的数据采集要求。&&& DRAM的快速页面读写是指在DRAM的同一个页面下，即行地址相同时，DRAM保持行地址不变，只寻址列地址，这样可以减少发送行地址的时间。使用快速页面读写必须十分小心，因为在数据采集等场合，写数据时页面发生变化会影响DRAM的读写时间，很可能会丢失数据。
SL11R扩展外部存储器的能力较强，可以方便地扩展I2C接口的串行存储器、各种速度的静态存储器以及大容量的DRAM。配合SL11R的USB接口和快速的处理能力，可以满足各种应用的需要。
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我想问一个有关单片机的问题!当单片机系统需要外扩展存储器时,为什么只能由p0口做数据总线、p0口和p2口做地址总线?还有一个问题单片机的存储器从物理上可划分为4个存储空间，其存储器
我想问一个有关单片机的问题!当单片机系统需要外扩展存储器时,为什么只能由p0口做数据总线、p0口和p2口做地址总线?还有一个问题单片机的存储器从物理上可划分为4个存储空间，其存储器的空间范围是多少？
如果要用到MOVX或MOVC指令认问外部存储器,数据只能从P0口送出..因而只能用P0口当数据口...而在MOVX或MOVC的时候外部的锁存器会锁存地址..而访问的时候最多可以用16位地址,即由P0口作为低8位,P2作为高8位,在用MOVX,MOVC的时候它就会在P0,P2口作出相应的动作..这或许是规定.我也不太清楚...关于补充问题...分为,片内ROM,RAM,片外ROM,RAM就是这四种..关于范围.是根据,ROM,RAM的大小来定的..差不多就是这样吧..8051单片机存储器扩展_百度文库
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