采用PSD913F2 扩展 8031程序空间(图)

概述
　　8031系列单片机是应用非常广泛的mcu，但是随着控制领域的不断智能化、复杂化，程序长度可能远远大于8031的64kb限制。可以采用psd913f2作为8031的外部存储器，其程序空间最大可达256kb，用keilc51的blankswitch技术可使8位mcu运行256kb的应用程序。

　　psd913f2内置256kb闪存，分为8个页面，每页空间16kb，内置可选的32kb启动存储器、2kb的sram、27个i/o端口、电源管理单元、40个可编程逻辑宏单元cpld，通过串口在线配置fpga所有代码，适用于8031、mc68hc11、dallas、z80等20余种单片机。

8031与psd913f硬件设计
　　在多数应用中，mcu与外部存储器之间连接时都必须用74ls373作为地址锁存器。但psd913f2内含地址锁存器，因此psd913f2的引脚可直接与8031相连，如图1所示。

8031与psd913f软件设计
　　keilc51语言源程序经过c51编译器编译后，生成浮动地址的目标代码文件。这种浮动地址的目标代码是不能直接装入8051运行的，必须经过连接定位器bl51的连接和定位，生成具有绝对地址的目标代码。同时bl51支持分组连接定位，允许生成代码大于64kb的目标程序，可以在具有适当硬件扩展逻辑的8051系统中进行代码组之间的切换，以达到正常运行的目的。bl51可以管理最多32个代码组，每个代码组最大为64kb。bl51连接定位器生成的omf51格式的绝对目标文件，可装入dscope51或intel兼容的仿真器进行调试，也可通过符号转换器oh51转换成intel hex文件以便于eprom编程。

　　在采用bl51对目标程序进行分组连接定位时，要求8051系统具有相应的硬件分组扩展逻辑。默认的分组方式是采用8051的p1端口作硬件扩展地址线。采用1条p1口线时，分组数为2，采用5条p1口线时，最多可分为32个代码组，剩余的p1口线也可用于其他用途。也可采用外部数据存储器xdata空间地址单元来进行分组，与采用8051的p1端口作为分组地址线不同的是，对于一个指定用于分组地址的xdata端口字节中的剩余位，不能再用于其他目的。采用的分组方式、组数和地址在l51_bank.a51中进行配置。

　　下面介绍一下应用bankswitch的步骤。
　　1．建一个keilc51的新工程如psdos，在菜单project选择中选择option for target “target 1”选择项，按图2所示进行项目配置。

　　设置如下。
　　● 由于psd913f2中有两块flash，从flash为32kb。故在off-chip code memory-eprom设为0x0000～0x7fff。
　　● 在psd913f2的psdsoft express已配置2kb的sram，地址范围为0x2000～0x27ff，故在off-chip xdata memory-ram设为0x2000，长度为0x0800。
　　● 在psd913f2的主flash为128kb，共分为8个物理页，已在psdsoft express软件中定义地址为0x8000～0xbfff，因此在keilc51中如图2所示分为4个banks，地址范围为0x8000～0xbfff。

　　2．在keilc51的安装目录keilc51c51 examplesbank_ex1中，把l51_bank.a51文件的拷贝并加入到新工程。在l51_bank.a51文件中需改以下代码。

　　a?b_nbanks equ 4 //定义最大分组(0～32)，可为2、4、8、16和32。
　　?b_mode equ 1 //0：通过8051单片机的i/o口进行分组切换，1：通过xdata存储器单元进行分组切换。
　　?b_xdataport equ 01e0h //如果?b_mode被定义为1，就通过xdata口定义xdata口引脚地址/位来映射开关定义xdata口地址01e0h。

　　3．新建主程序和各bank文件。

　　4．设置文件的属性。选择主文件，选择options for file，设置code bank为“common”，设置stop on exit为“not specified”，对init.c、psdoper.c也进行同样的设置。

　　5．设置文件的属性。如图3所示右击文件psd_bank.c，选择options for file "psd_bank0.c"，设置为bank #0。同样对psd_bank1.c设置为bank #1、psd_bank2.c设置为bank #2、psd_bank3.c设置为bank #3。

　　6．设置好后，进行编译。

　　7．进行编程。打开psdsoft express软件，在merge mcu firmware with psd模块中设置各个flash页面的地址和文件名，如图4所示。
　　● 主flash第0页(fs0)，地址：0x8000-0xbfff，文件名：psdos.hoo
　　● 主flash第1页(fs1)，地址：0x8000-0xbfff，文件名：psdos.ho1
　　● 主flash第2页(fs2)，地址：0x8000-0xbfff，文件名：psdos.ho2
　　● 主flash第3页(fs3)，地址：0x8000-0xbfff，文件名：psdos.ho3
　　● 次flash(csboost 0)，地址：0x8000-0xbfff，文件名：psdos.hoo

　　8．通过flashlink便可将文件下载到psd913f2中，实现bankswitch功能，使8031的程序空间大于64kb。
　　用keil c51的bankswitch必须注意以下几点。
　　● 下面的一些代码必须放在公共区域内，复位和中断向量、代码常数、c51中断函数、组切跳转表、库函数。
　　● 代码组切换需要大约50个机器周期和2字节的堆栈空间。因此应当仔细安排程序结构以尽量减少代码之间的切换。

结束语
　　采用bankswitch扩展8031程序空间，在不对硬件作任何修改的情况下，8031便可实现运行大于64kb的程序，充分发挥8031和keilc51的优异功能。