MCF51QEl28快速GPIO的外部總線接口設(shè)計

圖2為QEl28與AT49LVl024A的硬件連接實例。在本實例中，鎖存器使用的是2片TI公司的8路D型鎖存器74HC373．2片74HC373的鎖存使能LE(Latch Enable)引腳相連，通過QEl28的信號控制來選擇地址總線和數(shù)據(jù)總線。地址／數(shù)據(jù)信號外的其他控制信號使用GPIO控制。本實例中使用PTF端口的4個引腳。

3 軟件設(shè)計
RGPIO模塊常用的寄存器共有以下6個：數(shù)據(jù)方向寄存器RGPIO_DIR、數(shù)據(jù)寄存器RGPIO_DATA、引腳使能寄存器RGPIO_ENB、數(shù)據(jù)位清零寄存器RGPIO_CLR、數(shù)據(jù)位置位寄存器RGPIO_SET和數(shù)據(jù)位翻轉(zhuǎn)寄存器RGPIO TOG。6個寄存器均為16位寄存器。其中前面3個寄存器是其他的GPIO口都具有的，后面3個寄存器是RGPIO模塊比較有特色的地方。這3個寄存器與數(shù)據(jù)寄存器RGPIO_DATA的每一位是對應(yīng)的，將RGPIO_CLR中某一位置為0，則相應(yīng)RGPIO_DATA的對應(yīng)位就會清零。類似的，將RGPIO_SET或RGPIO_TOG的某一位置1，則會將RGPIO_DATA對應(yīng)位置1或反轉(zhuǎn)。相對于普通MCU中的讀取數(shù)據(jù)至累加器→置位→寫入寄存器的操作。RGPIO可以減少操作的時間，具體比較詳見QEl28參考手冊中RGPIO一章。
了解底層寄存器后，筆者對外部總線接口實現(xiàn)的底層函數(shù)做了通用性的封裝，共包括3個函數(shù)：外部總線接口初始化函數(shù)void Exb_Ink(void)；外部總線寫函數(shù)void Exb QueuedWrite(word * pAddr，word * pData，byte nTransfer)；外部總線讀函數(shù)void Exb_QueuedRead(word * DAddr，word * pData，byte nTransfer)。Exb_Queued-Write函數(shù)進行nTransfer次寫操作，將數(shù)據(jù)數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入地址數(shù)組中的地址。 Exb_QueuedRead函數(shù)進行nTransfer次讀操作，將地址數(shù)組中地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀出放入數(shù)據(jù)數(shù)組中。其中Exb_Init函數(shù)代碼如下：

根據(jù)這3個通用底層接口函數(shù)便可以編寫針對不同的外部設(shè)備的函數(shù)進行操作。本文以對AT49LVl024A的FIash存儲器進行數(shù)據(jù)寫入和讀出操作為例，基本滿足常用功能的需要。具體的AT49LVl024A存儲器的命令序列請參考該芯片的技術(shù)手冊。

結(jié)語
MCF51QEl28微控制器的快速GPIO模塊是具有特色的一個模塊。本文在對該模塊進行分析的基礎(chǔ)上給出了實現(xiàn)高速外部總線的方案，以及硬件連接和軟件底層通用接口，解決了QEl28連接外部高速總線設(shè)備的問題。