Шпаргалки по МПС / MPS_shprots / Вопрос 18

4-2

* - Расположены во внутреннем OTPROM или внешней памяти.

**- Порты 3 и 4 только словно-адресуемые.

4.1.РАЗДЕЛЫ ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ

Верхняя часть карты памяти и раздел прямо над Регистровым Файлом всегда назначаются на внешнюю память или порты ввода/вывода (I/O) (смотрите рисунок 4.1 или таблицу 4.1). 8XC196KC/KD может сопрягаться со множеством устройств внешней памяти. Более подробно смотрите главу 13.

4.2.ПОРТЫ 3 И 4

Порты 3 и 4 читаются и записываются как слово по адресу 1FFEh ( Порт 3- младший байт; Порт 4-старший байт). Эти порты работают либо как порты ввода-вывода, либо как мультиплексированная шина адрес/данные, либо их комбинация, в зависимости от EA# сигнала при сбросе. Для получения более подробной информации смотрите главу 6 .

4.3.ПРОГРАММНАЯ ПАМЯТЬ И ПАМЯТЬ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Программная память и память специального назначения занимают раздел памяти 16 Кбайт в 8XC196KC и 32 Кбайт в 8XC196KD (смотрите рисунок 4.1 или таблицу 4.1). Эти разделы могут постоянно располагаться либо во внутреннем OTPROM, либо во внешней памяти. В главе 14 приведена информация о программировании OTPROM.

4.3.1.Выбор Внутренней или Внешней Памяти

Доступ к адресам программной памяти и адресам памяти специального назначения осуществляется в зависимости от того, где находится данный раздел: во внутреннем OTPROM или во внешней памяти, прич¸м он не может находиться там и там. Значение вывода Внешнего Доступа (EA#) во время переднего фронта сигнала RESET# определяет вид доступа: внутренний или внешний. Это значение запоминается в устройстве и не может быть изменено до сброса устройства. Если EA# имеет низкий уровень, то внутреннее OTPROM недоступно, и все обращения к этому адресному диапазону направляются прямо во внешнюю память. Если EA# имеет высокий уровень, то обращение к этому адресному диапазону осуществляется во внутреннее OTPROM.

ПРИМЕЧАНИЯ. Вывод EA# должен иметь низкий уровень для надежного функционирования CPU без внешней памяти .

4.3.2.Программная Память

Программная память располагается по адресам 2080h - 5FFFh в 8XC196KC и по адресам 2080h - 9FFFh в 8XC196KD. После сброса устройства CPU выбирает и выполняет команду, находящуюся по адресу 2080h (смотрите главу 11 для получения более подробной информации о сбросе).

ПРИМЕЧАНИЕ. Так как исходное значение ячеек ROM/OTPROM равно 0FFh, то мы рекомендуем записывать 0FFh в неиспользуемые ячейки программной памяти.

4.3.3. Память Специального Назначения

Память специального назначения расположена по адресам 2000h - 207Fh (смотрите рисунок 4.2). Она содержит несколько зарезервированных ячеек памяти, вектора для Периферийного Сервера Обмена (PTS) и стандартных прерываний, ключ

4-6

Таблица 4.3. Адреса памяти Регистрового Файла 8XC196KC/KD.

* - Содержит регистровое RAM (ОЗУ) общего назначения (доступно с помощью косвенной или индексной адресации, если только нет использования вертикальных окон). ** - Расположены в нижнем Регистровом Файле (доступны с помощью прямой регистровой, косвенной или индексной адресации).

4.4.1.Регистровое ОЗУ Общего Назначения

Ячейки 1Ah - 0FFh содержат регистровое RAM (ОЗУ) общего назначения. Ячейки указателя стека, 18h - 19h, могут также использоваться в качестве регистрового RAM общего назначения, когда операции со стеком не проводятся. RALU может прямо обращаться к этой памяти, используя прямую регистровую адресацию. Верхний Регистровый Файл также содержит регистровое RAM общего назначения (100h - 1FFh в 8XC196KC и 100h - 3FFh в 8XC196KD). Обычно RALU обращается к этой памяти, используя косвенную или индексную адресацию. Технология Vertical windowing (создание вертикальных окон) позволяет RALU использовать прямую регистровую адресацию для доступа к RAM в верхнем Регистровом Файле (смотрите главу 3, где описаны различия между прямой регистровой и индексной адресациями). Создание вертикальных окон обеспечивает быстрое переключение на задачи по прерываниям и ускоряет выполнение программ (смотрите раздел 4.6.).

4.4.2.Указатель Стека (SP)

Ячейки памяти 18h и 19h содержат указатель стека (SP). SP содержит адрес вершины стека. SP должен указывать на адрес слова (четный), который на два байта больше, чем желаемый стартовый адрес. Перед тем, как CPU выполнит вызов подпрограммы или программы обслуживания прерывания, оно дважды декрементирует содержимое SP и копирует (PUSH) адрес следующей команды из программного сч¸тчика в стек. Затем загружает адрес подпрограммы или программы обслуживания прерываний в программный сч¸тчик. После завершения выполнения подпрограммы или программы обслуживания прерывания, CPU возвращается из подпрограммы (командой RET) и загружает (командой POP) содержимое вершины стека (т.е. адрес возврата) в программный сч¸тчик.

Подпрограммы могут быть вложенными. Это значит, что каждая подпрограмма может вызывать другую подпрограмму. CPU засылает содержимое программного сч¸тчика в стек каждый раз при выполнении вызова подпрограммы. Стек раст¸т вниз по мере добавления содержимого. Глубину стека ограничивает только величина доступной памяти. Каждый раз при возврате из подпрограммы CPU выгружает адрес из вершины стека, и потом вершина стека перемещает-ся на следующий адрес возврата. Когда операции со стеком не проводятся, ячейки SP могут использоваться в качестве регистрового RAM общего назначения.

4.4.2.1. Инициализация Указателя Стека

4.4.3.СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ (SFR)

Ячейки 00h - 17h обеспечивают доступ к Специальным Функциональным Регистрам (SFR) CPU через три горизонтальных окна (HWindow 0, 1 и 15, смотрите раздел 4.5.). RALU осуществляет прямое управление всеми периферийными модулями, кроме Портов 3 и 4, через SFR. Каждый SFR подробно описан в Приложении С, “Регистры 8XC196KC/KD”.

При использовании SFR в качестве базового или индексного регистра при косвенной или индексной адресациях отдавайте себе отч¸т в том, что содержимое SFR непредсказуемо. Внешние события могут менять содержимое SFR, и некоторые SFR очищаются при считывании.

Функции многих SFR различны в зависимости от того, считывается ли из них или записывается в них информация. По этой причине никогда не используйте SFR в качестве операнда в команде чтение-модификация-запись. Не используйте зарезервированные SFR; запишите в них 0 или оставьте их в исходном состоянии. При считывании зарезервированные биты и SFR могут возвращать неопредел¸нные значения.

4.5.СОЗДАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ОКОН

8XC196KC/KD использует технологию horizontal windowing (создания горизонтальных окон), которая переключает три 24-байтных блока памяти (HWindow 0, 1 и 15) внутри младших 24 байтов в нижнем Регистровом Файле (смотрите рисунок 4.4). Каждое HWindow (горизонталь-ное окно) обеспечивает чтение или запись в определенные SFR. Некоторые регистры доступны как отдельный байт; другие как слово (два байта). Некоторые регистры, такие как Регистр Выбора Окна (WSR, 14h), доступны во всех 3-х окнах, другие могут быть доступны для записи в одном окне, а для считывания в другом. Подробное описание каждого регистра приведено в Приложении С.

4.5.1. Выбор Горизонтального Окна

4-9

Регистр Выбора Окна (WSR,14h) обеспечивает доступ к горизонтальным и вертикальным окнам (смотрите раздел 4.6.). Для выбора HWindow занесите номер желаемого окна в WSR.0 - WSR.3 и очистите WSR.4 - WSR.6. Доступны только окна HWindows 0, 1 и 15. Все другие HWindow зарезервированы. Таблица 4.4 показывает необходимое содержимое WSR для выбора каждого HWimdow. Смотрите Приложение С, где подробно описаны WSR.

Таблица 4.4. Выбор горизонтальных окон.

4.5.2.Горизонтальное Окно 0 (HWindow 0)

HWindow 0 - начальное окно. Оно обеспечивает доступ к чтению из 19 регистров и записи в 21 регистр (смотрите рисунок 4.5). Некоторые регистры (например, INT_MASK1) доступны для чтения и для записи внутри HWindow 0. Другие (например, IOS1) могут быть доступны или только для чтения, или только для записи внутри HWindow 0. Для проведения недостающих функций в этих регистрах выбирайте Hwindow 15.

4.5.3.Горизонтальное Окно 1 (HWindow 1)

HWindow 1 обеспечивает доступ для чтения и для записи в 12 регистров (смотрите рисунок 4.5). Эти свойства отличают 8XC196KC и 8XC196KD от других, ранее созданных членов семейства MCS96. Некоторые регистры также доступны в обоих окнах - HWindow 0 и HWindow 15.

Рисунок 4.5. HWindow 0 и HWindow 1.