32位精簡指令集架構的AT91M42800A的設計與應用

時間：2023-05-01 09:12:39 計算機論文我要投稿

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摘要：介紹了ＡＴＭＥＬ公司生產的基于３２位精簡指令集（ＲＩＳＣ）架構的單片機ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的特點，提出了一種基于ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的應用設計方案，給出該設計的硬件原理圖，同時針對ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的存儲器空間分配問題，給出了分散裝載的程序代碼舉例，從而為基于ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的嵌入式系統設計提供了一個思路。

關鍵詞：精簡指令集 AT91M42800A 單片機

１　引言

目前，嵌入式產品逐步占領了ＰＣ市場，而其核心部分——處理器的性能則決定了產品的設計和性能。在３２位嵌入式處理器中，由ＡＴＭＥＬ公司生產的ＡＴ９１系列芯片之一ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ是基于ＡＲＭ７ＴＤＭＩ處理器內核的１６／３２位微控制器，它除具有ＡＲＭ處理器的低功耗、低成本、高性能等優點外，還具有非常豐富的片內資源，特別適合于嵌入式產品的設計開發。

２ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的基本特性

ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ采用３２位精簡指令集（ＲＩＳＣ）架構，因此，它既支持１６位Ｔｈｕｍｂ指令集，又支持３２位的Ａｒｍ指令集。它采用三級流水線結構，可在同一時間內，一條指令在執行，第二條指令在譯碼，第三條指令在取指，這樣，在每個周期都有一條指令在執行，因此，指令執行速度很快。ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的基于先進微控制器總線結構（ＡＭＢＡ）的模塊化設計方法具有綜合、快速、高性能價格比的特點。該微控制器的內部工作寄存器很多，非常適合實時控制應用。其主要特點如下：

●內核電壓和鎖相環電壓為２．７～３．６Ｖ，Ｉ／Ｏ口操作電壓為２．７～５．５Ｖ；

●內部帶有８ｋＢ靜態ＲＡＭ；

●具有完全可編程外部總線接口（ＥＢＩ），且多達８個片選，尋址空間很大；

●內含８通道外設數據控制器（ＰＤＣ）；

●帶有５４個可編程Ｉ／Ｏ口；

●內含６通道１６位定時／計數器；

●具有２個通用串行異步接收／發送器（ＵＳＡＲＴ）和２個主／從ＳＰＩ接口；

●內含３個系統定時器；

●時鐘可由３２７６８Ｈｚ晶體和內部鎖相環（ＰＬＬ）電路產生，最高可編程至３３ＭＨｚ，也可由外部時鐘信號提供；

●內置嵌入式在線仿真電路（ＥｍｂｅｄｄｅｄＩＣＥ）?可通過ＪＴＡＧ口對ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ進行測試。

３　基本組成系統

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