基于IP核的PSTN短消息終端SoC軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)

　　設(shè)置Modem為FSK模式：

void Modem_SetMode_FSK() {
MODEM_CTRL = modem_ctrl_mirror (~MODEM_B0_MODE);
modem_ctrl_mirror = modem_ctrl_mirror (~MODEM_B0_MODE);
}

　　在初始化程序中對(duì)這些“只寫(xiě)”寄存器及其鏡像全局變量進(jìn)行賦值。

void DevicesInit() {
MODEM_CTRL = MODEM_CTRL_INI;
modem_ctrl_mirror = MODEM_CTRL_INI;
}

3.3 存儲(chǔ)空間的劃分和映射

　　在物理上，把8KB的片內(nèi)RAM分為兩部分，0000H～1BFFH（共7 KB）映射到數(shù)據(jù)空間，1C00H～1FFFH（共1 KB）映射到程序空間，并覆蓋Flash中程序空間的1C00H～1FFFH區(qū)域；把512 KB的Flash存儲(chǔ)器也分成兩部分，00000H～0FFFFH（共64 KB）映射到程序空間，剩下的10000H～7FFFFH（共448 KB）都映射到數(shù)據(jù)空間。

　　對(duì)微控制器核來(lái)說(shuō)，可以尋址64 KB的程序空間和64 KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。對(duì)整個(gè)SoC而言，因?yàn)镕lash中的程序空間有1 KB被RAM程序空間覆蓋掉，所以邏輯上它的程序空間依然是64 KB，但數(shù)據(jù)空間變?yōu)? KB＋448 KB，共455 KB。微控制器核通過(guò)擴(kuò)展的SFR寄存器FLASH_PAGE按32 KB×16頁(yè)的頁(yè)面方式訪問(wèn)Flash存儲(chǔ)器，其中包括程序空間和數(shù)據(jù)空間，如圖3所示。

圖3 程序空間和數(shù)據(jù)空間的劃分和映射

　　在對(duì)Flash存儲(chǔ)器件進(jìn)行寫(xiě)操作后的某一段時(shí)間內(nèi)（從幾十μs～幾百μs），對(duì)它進(jìn)行讀操作是不能讀出一個(gè)確切值的，這是Flash存儲(chǔ)器件的一個(gè)特性。本設(shè)計(jì)中程序和數(shù)據(jù)存放在同一個(gè)AM29LV040 Flash存儲(chǔ)器中。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，要不斷地從其中讀出進(jìn)行寫(xiě)操作的程序指令，然后對(duì)它本身進(jìn)行寫(xiě)操作。微控制器核在20 MHz的時(shí)鐘頻率下，指令周期大約是200 ns，即每隔200 ns左右，SoC就要從Flash存儲(chǔ)器中讀取一條指令。這顯然和上述的Flash存儲(chǔ)器特性發(fā)生了沖突。

　　通過(guò)對(duì)編譯環(huán)境的設(shè)定，可以把進(jìn)行寫(xiě)Flash操作的函數(shù)unsigned char WriteData_FLASH (unsigned char * dest, unsigned char *scr, unsigned int len) 和Flash扇區(qū)擦除函數(shù)unsigned char EraseSector_FLASH (unsigned char sector_index)定位到程序空間的1C00H～1FFFH，并備份到數(shù)據(jù)空間的0EC00H～0EFFFH。在應(yīng)用程序的設(shè)備初始化函數(shù)void DevicesInit()中，調(diào)用加載函數(shù)void LoadFLASHOpToRAM()，把對(duì)Flash進(jìn)行寫(xiě)或者擦除操作的這1KB的程序代碼從Flash加載到RAM的程序空間。以后凡是涉及到對(duì)Flash的寫(xiě)或者擦除操作，都由硬件邏輯切換總線到RAM去執(zhí)行這一段程序代碼。這樣，以不大的RAM開(kāi)銷(xiāo)，解決了不能同時(shí)對(duì)Flash進(jìn)行讀和寫(xiě)操作的矛盾。函數(shù)void LoadFLASHOpToRAM()的代碼如下：

#define PROG_RAM_DATA0xEC00
#define PROG_RAM_DATA_PAGE9
static unsigned char xdata RAM_prog[1024] _at_ 0x1C00;
void LoadFLASHOpToRAM(){
unsigned char xdata * p;
FLASH_PAGE = PROG_RAM_DATA_PAGE;
p = (unsigned char xdata *)PROG_RAM_DATA;
memcpy(RAM_prog,p,1024);
}

4 總結(jié)

　　本文詳細(xì)講述了在基于微控制器IP核PSTN短消息終端SoC設(shè)計(jì)中軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法。在合理劃分硬件和軟件任務(wù)的基礎(chǔ)上，使設(shè)計(jì)更好地達(dá)到了系統(tǒng)性能的要求。現(xiàn)在SoC已經(jīng)在Xilinx VirtexII 2v1000 FPGA驗(yàn)證平臺(tái)上順利運(yùn)行，并成功進(jìn)行了和服務(wù)器的互聯(lián)互通測(cè)試。