采用PSD913F2扩展8031程序空间

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\KeilC51\C51 \EXAMPLES\Bank_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。