ＭＣＳ５１系列ＭＣＵ双数据指针的实现制造技术

本发明专利技术属于处理器内核电路领域，针对目前广泛使用的ＭＣＳ５１系列ＭＣＵ提出一种提高其处理能力和处理速度的技术，本技术对ＭＣＵ的内核电路进行修改，并增加一些辅助电路，对ＭＣＵ原有内核没有任何功能以及兼容性的影响，但能达到明显提高ＭＣＵ性能的目的。本发明专利技术也适用于其他类型的８位ＭＣＵ，以及集成该类ＭＣＵ的ＳＯＣ，ＡＳＩＣ和其它采用该类ＭＣＵ的应用系统，以提高其灵活性和兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本技术适用于MCS51系列单片机和集成该类MCU的S0C，ASIC，以及用其它方式采 用该类MCU内核的应用系统。该技术可以提高其系统整体MCU资源利用率和大幅度提高 CPU数据处理速度等。二.
技术介绍
单片机体积小，功耗低，功能强大，技术成熟，诸多的优点使得各类型的单片机在 人类生产、生活中日益发挥着越来越重要的作用。目前，最常用的单片机莫过于Intel公司 开发的80C51系列，这一系列的单片机因为结构简单，价格低廉，容易开发且存在大量的用 户群。正是基于这些优点，很多消费类SOC产品中都集成了 80C51用作中央控制器。随着 人们消费水平的提高，越来越多的功能被附加到这些产品中，这就要求8051要完成更多的 操作，管理更多的系统资源，对8051的数据传输速度，以及代码数量提出了新的要求。双数 据指针的设计正式基于这种要求应运而生，该技术能有效的提高8051的系统性能和处理 速度，以满足更高的用户需求。三.
技术实现思路
在标准的Intel 80C51中，字节地址为82H，83H的两个字节SFR(special functionregister)组成一个 16 位的 DPTR (DATA pointer register)。在实现与数据存储 器相关的数据传送时，8051要依靠DPTR来实现这一操作，尤其是在实现数据存储器中数据 的拷贝或搬移动作，更是会反复的使用DPTR来完成。8051只有一个DPTR，为了实现将源地 址的数据移到目标地址要不停的更新DPTR的值，使之指向目标地址或源地址。而双DPTR 很好的解决了这个问题，在实现上述的传送中可同时使用这两个DPTR，从而避免了不停的 更换DPTR指向的问题，达到节省系统操作时间和代码空间，提高系统整体能力的目的。为了实现双数据指针，要在原有数据指针的基础上增加一个指针，需要更改8051 原有内核的硬件设计。在8051的程序中，所有涉及到与DPTR相关的指令只能将DPTR的地 址译码为82H(word address)，这是由于标准的8051指令译码是固定的，这一点是设计中 必须要考虑的。考虑到与标准8051指令兼容性以及软件实现问题，新的DPTR地址在指令 译码和地址控制器输出上只有能和原始DPTR地址一样。在本设计中，采用硬件修改地址的 方式，来区别两个DPTR。将新的DPTR放在SFR的C2H和C3H中，它与原始的DPTR地址的区 别仅在于地址位A6有区别。利用这一特点，可以加入A6的取反电路(参见图1)。当需要使 用新DPTR时，选择取反地址位A6，这样与DPTR相关的指令给出82H的地址，会被指向C2H的 物理地址，便实现了双地址指针的功能。本设计在SFR位寻址空间中定义一个保留位(本设 计中采用的是位地址为F8H的保留位)来实现DPTR的区分选择，以有效使用两个DPTR。四.附图说明图1 双数据指针示意图，其中DPTRO是MCU原有的数据指针，而DPTRl是本设计3所增加数据指针。图2 双数据指针寄存器以及选择位在SFR中的定义。 五.具体实施例方式在嵌入式系统中，经常会有数据的搬移和拷贝操作，采用本设计可以有效的解决 数据的传输效率问题。下面是不采用该设计和采用该设计设计两种情况下，数据搬移操作 的实际实现程序设计(请参见图1)。不难看出，采用双数据指针的方式不仅在程序运行时 间上会缩短，而且在代码空间上也有不小的节省。1采用单数据指针的方式；Block move using single data pointer MOVDPTR, #S0URCE；address of sourceMOVA, ODPTR；get a byte from sourceINCDPTR；increment source addressMOVR0, DPL；move low byte source address to ROMOVRl, DPH；move high byte source address to RlMOVDPTR, #DEST；address of destinationMOVXiDPTR,A；write the byte to destinationINCDPTR；increment destination addressMOVR2, DPL；move low byte destination address toR2MOVR3, DPH；move high byte destination address toR3LOOP MOVDPL，RO；move low byte source address to DPLMOVDPH, Rl；move high byte source address toDPHMOVA, ODPTR；get a byte from sourceINCDPTR；increment source addressMOVR0, DPL；move low byte source address to ROMOVRl, DPH；move high byte source address to RlMOVDPL，R2；move low byte destination address toDPLMOVDPH, R3；movehigh byte destination address toDPHMOVXiDPTR,A；write the byte to destinationINCDPTR；increment destination addressMOVR2, DPL；movelow byte destination address toR2MOV R3, DPH ；movehigh byte destination address toR3JNZ LOOP；check for 0 to terminate2采用双数据指针的方式；Block move usingdualdata pointers MOV DPTR，#S0URCE；address of sourceCPL F8H；switch data pointersMOV DPTR,#DEST；address of destinationLOOP CPL F8H；switch data pointersMOVXA，@DPTR；get a byte from sourceINC DPTR；increment source addressCPL F8H；switch data pointersM0VX@DPTR，A；write the byte to destinationINC DPTR；increment destination addressJNZ LOOP；check for 0 to terminate权利要求MCS51系列内核内部SFR针对双数据指针的扩展。2.内部地址控制器输出地址的修改电路。3.对内部地址控制器A6的选择设计，以及由此种方式来产生新DPTR的其他SFR地址。4.双数据指针的寻址方式设计。全文摘要本专利技术属于处理器内核电路领域，针对目前广泛使用的MCS51系列MCU提出一种提高其处理能力和处理速度的技术，本技术对MCU的内核电路进行修改，本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＭＣＳ５１系列内核内部ＳＦＲ针对双数据指针的扩展。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：龙迅半导体科技合肥有限公司，合肥力杰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]