8051单片机中DPTR的扩展设计

3 仿真测试

在MCS8051中，针对以上3个模块分别作了修改，将DPTR扩展为两组，通过对DPTR_SEK(设定为SFR的E1H)中DPTR状态标志位dps进行操作，来实现对DPTR0和DPTRl的选取，并利用仿真软件Modelsim6．0进行了仿真测试。由于在实现DPTR扩展时主要针对SFR读写模块、PC指针模块和片外RAM地址模块这3个模块进行了修改，因此对于DPTR扩展的仿真测试也分3个模块进行。

3．1 针对SFR读写模块的测试

该模块的测试主要为测试DPTR0和DPTRl的数据传输。首先对DPTR状态标志dps位进行操作，分别选取DPTR0和DPTRl；其次分别对其进行写操作；最后将DPTR0和DPTRl中数据值依次输出寄存器A中。具体波形如图4所示。



由图4可知，在执行指令75E100前后(即将dps复位，选取DPTR0)，DPH和DPL输出(执行指令E583，E582)到寄存器A中的值不同。指令75E100执行前DPH输出为55，DPL输出为66，执行后输出分别为11和22，因此表明通过dps进行DPTR选取，读写操作无误，即对SFR读写模块的修改无误。

3．2 针对PC指针的数据查表测试

针对此模块，进行了一个查表测试，即向DPTR0和DPTRl中分别写入datal和data2两个数据表的地址；而后利用dps选取DPTR0和DPTRl，再分别对其进行数据查表输出。具体波形如图5所示。



选取DPTRl(已存入data2地址，执行指令75E180)后，将寄存器A清零(执行指令7400)，并将查表数据输出(执行指令93)，输出数据为11H；而后选取DPTR0，再次将寄存器A清零，并进行查表输出，输出数据为44H。对比可发现输出数据与表中数据一致。由此表明，通过dps选取DPTR0和DPTRl，进行数据查表操作无误，即对PC指针模块的修改无误。

3．3 片外RAM数据读写测试

对于片外RAM数据读写测试，即大规模数据转移，测试方案为：首先将DPTR0和DPTRl中分别写入地址actr0和adrl，再分别对这两个地址写人数据，最后将这两个地址的数据通过DPTRO和DPTRl读出，将读出的结果与写入结果对比，具体测试波形如图6所示。



将dps置位(执行指令75E180)选取DPR1后，将片外RAM中adrl数据读出，输出数据为77H；将dps复位(执行指令75E100)选取DPTR0后，将adr0数据读出，输出数据为44H。经对比可发现与所写入的数据一致。由此可表明，通过dps选择DPTR0和DPTRl对片外RAM进行数据读写无误，即表明对片外RAM地址模块的修改无误。

3．4 FPGA仿真测试

基于MCS805l这款8051微控制器，我们还进行了实际的FPGA仿真测试。首先利用RS232接口，在从计算机上将太规模数据接收并写入到MCS8051片外RAM的地址adr0中；再利用例程2所给方法，进行大规模数据转移，将数据转移写入到地址adrl中；最后通过RS232接口将adrl中数据发送到计算机。通过对比发送和接收的数据发现，笔者对于DPTR的扩展无误。

结语

通过扩展DPTR可使8051在大规模数据转移时的执行效率大大提高，这使得采用扩展805l作为微控制器的嵌入式系统，在大规模数据转移时，其处理速度将大大提高。利用文中所阐述的方法也可将DPTR扩展为多组，但其具体应用意义尚需进一步探讨。