具有DSP功能的16位微控制器80296SA

80296SA的外部存儲(chǔ)器接口是由20位地址線、16位的數(shù)據(jù)總線及6個(gè)片選組成。數(shù)據(jù)總線可通過編程設(shè)置為8位/16位寬度，等待狀態(tài)為0到15。每一個(gè)片選最大可尋址范圍為1M字節(jié)。可以使用80196擴(kuò)展的指令（如ELD，EST，EJMP，ECALL等）對(duì)大于64k的存儲(chǔ)空間進(jìn)行操作。因此， 80296SA具有6M字節(jié)連續(xù)的程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。地地空間為000000H～FFFFFFH，程序代碼運(yùn)行開始地址為FF2080H。

80296SA采用100腳QFP封裝，它的管腳與80C196NU和80C196NP管腳兼容。

2 數(shù)字信號(hào)處理（DSP）

80296SA與早期的80196系列產(chǎn)品的最大區(qū)別在于它更適合于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）方面的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理（DSP）是一種使用數(shù)學(xué)算法去分析研究和解決復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)信息的方法。FIR濾波器設(shè)計(jì)是一個(gè)基本的處理算法，與其相關(guān)的運(yùn)算包含大量的循環(huán)和乘/累加運(yùn)算。80296SA重新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)恰好適應(yīng)了這些特性，它能很好地完成高達(dá)12.5MIPS的DSP內(nèi)部循環(huán)操作以及乘/累加（MAC）操作。80296SA有一個(gè)40位的累加器，這是80296SA特有的，可用于存放乘/累加（MAC）運(yùn)算的32位結(jié)果。另外，增加了3對(duì)索引寄存器（IDX0，IDX1，ICB0，ICB1，ICX0，ICX1）以及一個(gè)硬件循環(huán)計(jì)數(shù)器。充分使用這些資源，再加上合適的軟件算法可以精確地完成DSP運(yùn)算功能，并使80296SA能夠快捷地查詢和修改數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)。INTEL 的工程師根據(jù)DSP運(yùn)算的需要為它的指令系統(tǒng)增加了17條指令，這些增加的指令的操作符及功能如表1所列，利用這些指令可以有效地支持一個(gè)40位的累加器、硬件循環(huán)控制以及80ns乘/累加（MAC）的自動(dòng)指針遞增/遞減。其中，乘/累加指令二進(jìn)制操作代碼與乘法指令MUL、MULU相同，差別在于它們目標(biāo)碼的最低4位。

3 典型應(yīng)用

近年來，隨著工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來越多的精密控制器被應(yīng)用到工業(yè)企業(yè)中以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制方式。這就需要使用高性能的單片機(jī)80296SA，圖1為一個(gè)電力系統(tǒng)監(jiān)控裝置的CPU板方框圖。它的時(shí)鐘輸入頻率為112.5MHz，將80296SA的PLLEN1和PLLEN2兩個(gè)管腳接地可將器件設(shè)置為四倍頻，這樣，其運(yùn)行速度將達(dá)50Mz。片選CS0選通2片F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器AMD29F040-70，尋址范圍為512k字空間，設(shè)置為一個(gè)等待狀態(tài)。起始地址F00000H用于存放用戶程序；片選CS1選通2片HM628512-50，尋址512k字空間，設(shè)置為一個(gè)等待狀態(tài)。起始地地000000H 用來存放數(shù)據(jù)，如果要使數(shù)據(jù)在掉電時(shí)不丟失，可使用后備電池及切換回路為HM628512供電；如果存儲(chǔ)器存取時(shí)間小于35ns，則無(wú)需等待。這樣可提高主機(jī)的效率，但是器件價(jià)格將有較大提高。其他片選可用于選擇I/O及A/D口。