FreeARM7 IP核的微處理器邏輯擴(kuò)展與驗(yàn)證
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2．1 微處理器lP核改進(jìn)
FreeARM7 IP核是微處理器的核心部分，不能直接作為微處理器使用，其原因是數(shù)據(jù)總線需要讀取ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)、本文選擇Philips公司32位ARM7微處理器LPC2101作為原型設(shè)計。LPC2101帶有適當(dāng)?shù)拇鎯Y源，內(nèi)嵌2 KB片內(nèi)靜態(tài)RAM和8 KB的Flash存儲器，且軟件可移植性好，工作可靠。參考LPC2101工作原理，當(dāng)FreeARM7的輸出信號ram_addr的最高4位為4'b0時，表示數(shù)據(jù)總線需要讀取ROM的數(shù)據(jù)。為解決該問題，新增一個wrap文件lpc2101_arm．v完成該功能。它的作用是：當(dāng)ram_addr[31：28]==4'b0時，該邏輯直接從rom_en、rom_addr、rom_data的接口中讀取ROM數(shù)據(jù)，送入ram rdata。
2．2 USB1．1設(shè)備控制器
本文選用的USB設(shè)備控制器是課題組早期項(xiàng)目之一，它是由Opencores網(wǎng)站提供的初級開源版本改進(jìn)而成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。IP核支持低速和全速模式，共有1個控制傳輸端點(diǎn)(EP0)、7個其他可配置端點(diǎn)，且缺少微處理器也能響應(yīng)主機(jī)對設(shè)備的枚舉。收發(fā)器電路主要完成模／數(shù)信號轉(zhuǎn)換，即在OUT事物中將模擬信號D+和D-轉(zhuǎn)換成串行接口引擎模塊可識別的數(shù)字信號rxd、rxdp和rxdn，在IN事物中將數(shù)字信號txdp和
txdn在使能信號txoe的控制下轉(zhuǎn)換成模擬信號D+和D-；串行接口引擎模塊主要完成收發(fā)包，根據(jù)傳輸方向可分為接收和發(fā)送，主要包括總線檢測、同步檢測、時鐘恢復(fù)、不歸零反向編碼和解碼、位填充及位去除、數(shù)據(jù)的串／并轉(zhuǎn)換；協(xié)議層包括協(xié)議引擎態(tài)機(jī)、組包、解包、FIFO控制器；端點(diǎn)O控制器主要負(fù)責(zé)響應(yīng)主機(jī)標(biāo)準(zhǔn)請求；描述符RAM存儲了設(shè)備的各種描述符；其他端點(diǎn)控制器及FIFO提供了配置接口，目的是預(yù)留給開發(fā)者進(jìn)行IP核移植。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162272.htm
2．3 代碼下載控制邏輯
該邏輯主要功能是在代碼下載模式下，將雙端口RAM中的匯編程序轉(zhuǎn)移到ROM中，其主要任務(wù)是產(chǎn)生讀雙端口RAM使能信號和地址信號，以及寫ROM的使能信號和地址信號。在硬件邏輯中通過計數(shù)器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位或退出代碼下載模式時，計數(shù)器：rom_wr_cnt清零，否則當(dāng)USB接收完一個包(64字節(jié))后，置計數(shù)器使能信號cnt_vld有效，rom_wr_cnt開始計數(shù)。cnt_vld直接作為讀雙端口RAM的使能信號，cnt_vld兩級緩存后作為寫ROM的使能信號。同時，rom_wr_cnt的低8位直接作為讀雙端口RAM的地址信號，rom_wr_cnt計算結(jié)果經(jīng)過兩級緩存后作為寫ROM的地址信號。當(dāng)64字節(jié)轉(zhuǎn)移完畢后，置cnt_vld無效，此時rom_wr_cnt鎖存當(dāng)前值，等待下一個包接收完畢后再次置cnt_vld有效，代碼下載控制邏輯就將下一個包的數(shù)據(jù)追加到ROM中，反復(fù)進(jìn)行就完成了代碼經(jīng)由USB接口下載至ROM中。
3 嵌入式代碼的開發(fā)
3．1 uVision3．63環(huán)境設(shè)置
利用μVision3．63新建一個工程，選擇器件類型為NXP(founded by Philips)系列的LPC2101，在默認(rèn)工程環(huán)境的基礎(chǔ)上做如下確認(rèn)：
①在“output”選項(xiàng)卡中選中“Create HEX Flie”，確保產(chǎn)生可供下載的機(jī)器碼。
②在“Target”選項(xiàng)卡中選擇Code Generation為“ARM-Mode”，確保以ARM指令集為依據(jù)產(chǎn)生機(jī)器碼。
③在“C／C++”和“Asm”選項(xiàng)卡中分別去選“EnableARM／Thumb Interworking”，確保生成的代碼只包含ARM指令。
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