80c186xl16位嵌入式微處理器是intel公司在嵌入式微處理器市場的上導(dǎo)產(chǎn)品之一,已廣泛應(yīng)用于電腦終端、程控交換和工控等領(lǐng)域。在該嵌入式微處理器片內(nèi),集成有dram rcu單元,即dram刷新控制單元。rcu單元可以自動產(chǎn)生dram刷新總線周期,它工作于微處理器的增益模式下。經(jīng)適當(dāng)編程后,rcu將向?qū)⑻幚砥鞯腷iu(總線接口)單元產(chǎn)生存儲器讀請求。對微處理器的存儲器范圍編程后,biu單元執(zhí)行刷新周期時,被編程的存儲器范圍片選有效。
存儲器是嵌入式計算機系統(tǒng)的重要組成部分之一。通常采用靜態(tài)存儲器,但是在系統(tǒng)需要大容量存儲器的情況下,這種方式將使成本猛增。如果采用dram存儲器,則可以大幅度降低系統(tǒng)設(shè)計成本;但dram有復(fù)雜的時序要求,給系統(tǒng)設(shè)計帶來了很大的困難。
為了方便地使用dram,降低系統(tǒng)成本,本文提出一種新穎的解決方案:利用80c186xl的時序特征,采用cpld技術(shù),并使用vhdl語言設(shè)計實現(xiàn)dram控制器。
80c186xl rcu單元的資源
80c186xl的biu單元提供20位地址總線,rcu單元也為刷新周期提供20位地址總線。80c186xl能夠產(chǎn)生刷新功能,并將刷新狀態(tài)編碼到控制信號中。
嵌入式系統(tǒng)中dram控制器的cpld解決方案
圖1是rcu單元的方框圖。它由1個9位遞減定時計數(shù)器、1個9位地址計數(shù)器、3個控制寄存器和接口邏輯組成。當(dāng)rcu使能時,遞減定時計數(shù)器每一個clkout周期減少1次,定時計數(shù)器的值減為1時,則產(chǎn)生刷新總線請求,遞減定時計數(shù)器重載,操作繼續(xù)。刷新總線周期具有高優(yōu)先級,旦80c186xl總線有空,就執(zhí)行刷新操作。
設(shè)計者可將刷新總線周期看成是“偽讀”周期。刷新周期像普通讀周期一樣出現(xiàn)在80c186xl總線上,只是沒有數(shù)據(jù)傳輸。從引腳bhe/rfsh和a0的狀態(tài)可以判別刷新周期,如表1所列。刷新總線周期的時序要求如圖2所示。