Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному

Для инициализации работы интерфейса надо установить (в единицу) бит SRE (Static RAM Enable — разрешение работы с внешней памятью) регистра MCUCR (MCU Control Register — регистр управления микроконтроллера). Теперь при использовании стандартных команд работы с памятью (команды LD, LDD, LDS, ST, STD и STS) микроконтроллер может обращаться к ячейкам памяти, адреса которых лежат в диапазоне $0060…$FFFF (знак «$» используется в тексте для обозначения шестнадцатеричных чисел, так же, как это должно быть записано в программе на Ассемблере для AVR Studio; указанный диапазон адресов в десятичной форме будет иметь вид 96…65535).

Свободно размещать данные в памяти микроконтроллера AT90S8515 можно, начиная с адреса $0060, как при работе с внутренней оперативной памятью, так и при использовании интерфейса внешней памяти, поскольку адреса оперативной памяти $0000…$001F заняты регистрами общего назначения r0…r31 (десятичное число 31 равно шестнадцатеричному числу $001F), адреса $0020…$005F отведены для регистров ввода-вывода.

Замечание.

Если до инициализации интерфейса линии порта А, порта С и контакты PD6 (WR) и PD7 (RD) порта D были запрограммированы как линии ввода или вывода, установка бита SRE перепрограммирует эти линии для работы с внешней памятью.

Если бит SRE сбросить (в ноль), работа с внешней памятью прекращается, устанавливается обычный режим работы портов А, С и контактов PD6 и PD7 порта D, а область оперативной памяти, к которой может обращаться микроконтроллер AT90S8515 ограничивается диапазоном S0060…S025F (всего 512 байт).

Примечание. При работе в диапазон адресов, например, S2220…S222F количество адресуемых ячеек не 15 ($222F-$2220=$F), а 16 ($F+1), так как обращение происходит и к ячейке с адресом $2220.

Порт А служит как для формирования младшего байта адреса, так и для передачи данных, в то время, как порт С поддерживает на своих линиях старший байт адреса в течение всего цикла обращения к внешней памяти.

Для фиксации младшего байта адреса необходимо использовать дополнительный элемент хранения с записью положительным уровнем. Для этого подойдет 8-разрядный регистр 74HCT573N. При высоком уровне сигнала на контакте ALE младший байт адреса, сформированный на восьми линиях порта А, записывается в регистр. При низком уровне на контакте ALE через порт А передаются данные. Сигналы на контактах WR и RD микроконтроллера активны только во время обращения к внешней памяти.

Обращение к внутренней памяти происходит за три цикла микроконтроллера.

Обращение к внешней памяти происходит за три цикла микроконтроллера, однако можно удлинить время обращения на один дополнительный цикл, установив бит SRW (External SRAM Wait State — состояние ожидания внешней памяти) в регистре MCUCR.

Пример подключения внешней оперативной памяти к микроконтроллеру AT90S8515

Фрагмент схемы, в котором реализовано подключение внешней памяти 8Кх8 (8 Кбайта) к микроконтроллеру, приведен на рис. 6.20. Для подключения с минимальным количеством дополнительных элементов пригодны микросхемы памяти, имеющие двунаправленную 8-разрядную шину данных (D0…D7), шину адреса и инверсные входы управления записью и считыванием (WE, ОЕ).

На фрагменте схемы к микроконтроллеру AT90S8515 (DD2) подключена микросхема внешней памяти НМ62256 (DD5) с организацией 32Кх8, из которых используется только 8Кх8, что требует использования тринадцати линий адреса (А0…А12) из пятнадцати имеющихся. Свободные контакты А13 и А14 шины адреса микросхемы DD5 соединены с общим проводом. Замечу, что эти контакты можно было соединить и с линией питания, что никак не сказалось бы ни на работе, ни на программе, физически использовалась бы другая область ячеек микросхемы памяти.

Не использующиеся в приведенной схеме для работы с внешней памятью линии адреса микроконтроллера А13, А14 и А15 могут использоваться, скажем, для обращения к дополнительным регистрам, обеспечивающим передачу данных к внешним устройствам.

Рис. 6.20.Подключение внешней памяти

Установка адреса