7.1 Организация памяти

Память делиться на две категории: память программ и память данных.Вся память находиться в одном адресном пространстве.

Программная память. Представляет байтовую структуру. Ячейка содержит 8 разрядов. Предназначена для хранения команд и программ. Содержит 128 килобайт адресного пространства. Реализовано в виде внутри программируемой флэш-памяти команд, разделенной на 4 банка, каждый банк по 32 килобайта.0 банк доступен по адресу 7FFF, 1 2 3 отображаются по адресному пространству от 8000 до FFFF, в зависимости от комбинации битов регистров выбора банка. Память программ настраивается только для чтения, но при этом есть возможность загрузки данных с помощью программ пользователем специальной командой movx. Организует работу программы программный счетчик IP, который является 16-ти разрядным.

Память данных

Организуется по следующей структуре:

Память данных делиться:

--Регистровая

--Внешняя память

--Постоянная память данных

Регистровая память содержит 256 регистров адресов. В адресном пространстве физически реализовано 256 байт с адресами от 00 до FF.Младший 128 байт с адресами от 00 до 7F используются для косвенной адресации и для доступа к регистрам общего назначения. Ячейки от 00 до 1F программно разбиты на 4 банка. Банк состоит из 8ми однобайтных регистров общего назначения. В конкретный момент времени может быть активен только одни банк, который определяется регистром состояния.

16 регистров от 20 до 2F определяются как бит адресуемая область. Регистры с 30 до 7F являются регистрами, хранящими данные и операнды.

Старшие 128 ячеек памяти делятся на 2 типа:

1. Регистры пользователя доступные в косвенной адресации

2. При прямой адресации осуществляется доступ к области регистров специального назначения, которые предназначены для управления процессорным ядром и встроенной периферией МК.

Особенности:

1)Регистры, адрес которых кратен 8, являются бит адресуемыми. Остальные регистры доступны как байт адресуемые.

2) Область регистров специального назначения оперируют индексами 0,1,2,3,F.

Такая организация позволяет отображать большое количество регистров специального назначения в ограниченном адресном пространстве.

При возникновении прерывания регистр страницы автоматически переключается на страницу, которая содержит флаг прерывания. После выполнения команд возврата происходит автоматическое восстановление, что происходит благодаря стеку страницы регистров специального назначения. Для организации работы используются регистры PSBANK (регистр выбора банка памяти программ), регистр управления страницами, регистр текущей, следующей и предыдущей страницы.

Стек МК является программным и размещается в любом месте из 256 байт. Область стека определяется указателем стека, который указывает на последнюю используемую ячейка. Система загружает значение на следующую ячейку, указанную в стеке. При сбросе МК регистр указания стека записывается значение 7. Следующая загружаемая информация в начале будет по адресу 8. Можно менять стек с указанием области. Имеется регистр стековых операций, который использует схему отладчика и представляет 32 разрядный сдвиговый регистр. Каждая команда увеличения стека загружает в регистр один регистрационный бит команда возврата или уменьшения регистра извлекает бит. Соответственно схема регистратора стековых операций может определять переполнение (опустошение) стека и может использоваться в программах отдаки.

Flash память.

Флэш-память может использоваться для долгого хранения данных. Это позволяет сохранять в ней константы, калибровочные коэффициенты. Данные записываются/стираются командой movх/movc, присутствует возможность выбора банка. МК содержит два 128 байтных спектра флэш-памяти и представляет долговременную сверхбыструю память данных. Несмотря на то, что запись можно организовывать по 1 байту, для стирания необходимо удалить весь спектр. Для этого используются три специальных регистра управления:

--Регистр управления контроллером флэш0памяти

--Регистр ограничения доступа к флэш-памяти

--Регистр управления стиранием и записью

Внешняя память данных

Предназначена для хранения больших массивов данных и организует связь МК при помощи параллельного внешнего интерфейса. АD07 А815 позволяет хранить до 64 килобайт информации. В МК реализовано дополнительно 8 килобайт встроенной памяти, которая отображается в пространстве внешней памяти. Содержит интерфейс внешней памяти, который используется для доступа к внешней памяти и отображенным устройствам к портам ввода/вывода общего назначения. Доступ к внешней памяти доступен в 2 режимах:

1. мультиплексированный

2. немультиплексированный (используются разные линии)

Работа одновременно внешней и внутренней памяти не возможно.

Для организации используется 3 регистра специального назначения:

1. Регистр управления внешней памятью

2. Регистр конфигурации внешней памяти

3. Регистр управления временными параметрами интерфейса внешней памяти.

КЭШ память программ

Организует доступ к командам выполняемых операций. МК содержит специальную область памяти в 63 по 4 байт кэш памяти программных ветвлений и 4-х байтный механизм упреждающей выборки. Доступ к команде 40 нс и выполнение 10 нс. Необходимо организовывать флэш-память программных ветвлений. Механизм упреждения выборки считывает команды из флэш-памяти по 4 байта зараз и последовательно передает на выполнение процессорному ядру. При выполнении процессорного кода механизм упреждающей выборки обеспечивает выполнение команд без задержек. При переходе схема программы ветвления осуществляет поиск точки перехода. Если адрес обнаружен, то данные, относящиеся к команде, считываются немедленно и передаются к ядру. Если адрес не обнаружен, то МК останавливается на время до 4 тактов до считывания следующих 4 байтов программы (промах КЭШа). Для организации работы используются след регистры:

1. Управления кэш памяти

2. Блокировки кэш памяти

3. Состояния кэш памяти

4. Аккумулятор промахов КЭШа

5. Настройки кэш памяти