Организация запоминающего устройства

Запоминающее устройство в рассматриваемом микроконтроллере состоит из ЗУ программ (ПЗУ) и ЗУ данных (ОЗУ). ЗУ программ и ЗУ данных имеют раздельные адресные пространства размером 64 кБайт.

ЗУ программ представляет собой постоянное запоминающее устройство, предназначенное для хранения команд программы. ЗУ программ может иметь объем до 64 кБайт. 4 кБайта этого ЗУ расположены на кристалле микроЭВМ, они соответствуют четырем младшим килобайтам адресного пространства (адреса от 0000h до 0FFFh). Дополнительно может быть подключено внешнее ПЗУ, которое будет соответствовать адресам от 1000h до FFFFh. Таким образом, при обращении в память программ по адресу меньше 0FFFh автоматически происходит обращение к внутреннему ПЗУ микроконтроллера, при обращении по адресу больше 0FFFh — обращение к внешнему ПЗУ.

Микроконтроллер имеет возможность отключения внутреннего ПЗУ путем подачи активного сигнала (логической "1") на вход DEMA. В этом случае при обращении к памяти программ по любому адресу происходит обращение к внешнему ПЗУ.

Схема подключения внешнего ПЗУ к микроконтроллеру представлена на рис. 2.

Рис. 2.

Временная диаграмма изменения сигналов при чтении из внешнего ПЗУ (памяти программ) представлена на рис. 3.

Рис. 3.

Как видно из схемы, для передачи данных используются выводы порта Р0, для передачи адреса — выводы портов Р0 (младший байт) и Р2 (старший байт). Так как порт Р0 представляет собой мультиплексированную шину адреса данных, для подключения ЗУ необходимо выполнить ее демультиплексирование. Для этого применен буферный регистр, фиксирующий младший байт адреса по заднему фронту строба адреса ALE. Сигнал PME (разрешение чтения из памяти программ) играет роль управляющего сигнала разрешения чтения.

Нужно заметить, что при подключении внешнего ПЗУ порты Р0 и Р2 выполняют функции передачи адреса/данных и не могут быть использованы как собственно порты ввода-вывода.

ЗУ данных представляет собой ОЗУ, предназначенное для хранения каких-либо данных. ЗУ данных подразделяется на внутреннее и внешнее.

Внутреннее ЗУ данных имеет объем 128 байт и расположено непосредственно внутри микроконтроллера. Оно содержит:

· 32 8-разрядных регистра общего назначения (РОН), объединенных в 4 группы (банка) по 8 регистров. В каждый момент времени возможна работа только с одной группой (банком) РОН, переключение банков осуществляется через специальный управляющий регистр.

· 6 8-разрядных регистров с индивидуально адресуемыми битами. Каждый отдельный бит этих регистров имеет собственный адрес и к нему возможен индивидуальный доступ по чтению или записи.

· Регистры специальных функций. Это регистры, относящиеся к различным функциональным блокам и имеющие специальное назначение в соответствии с логикой работы соответствующего блока (к примеру, входной буфер последовательного интерфейса, счетные регистры таймеров/счетчиков, регистры управления и состояния таймеров счетчиков и т.п.).

Внешнее ЗУ данных может быть подключено к микроконтроллеру в виде микросхем внешнего ОЗУ при необходимости. Максимальный объем внешнего ЗУ данных равен 64 кБайт. Адресные пространства внутреннего и внешнего ЗУ данных разделены. Схема подключения внешнего ЗУ данных представлена на рис. 4.

Рис. 4.

Временная диаграмма изменения сигналов при чтении из внешнего ОЗУ (памяти данных) представлена на рис. 5.

Рис. 5.

Как и в схеме подключения внешнего ПЗУ используются порты Р0 и Р2 для передачи адреса и данных, для демультиплексирования шины адреса-данных используется буферный регистр. Для управления процессом обмена служат сигналы разрешения чтения (RD, вывод 7 порта Р3) и разрешения записи (WR, вывод 6 порта Р3).