4 存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)
程序存儲(chǔ)器——由4K個(gè)12位寬度的字組成。程序存儲(chǔ)字由二進(jìn)制程序計(jì)數(shù)器編址。復(fù)位時(shí),程序計(jì)數(shù)器初始化為0FFFH。假如沒(méi)有分支操作,它將會(huì)增至設(shè)備的最大值且循環(huán)往復(fù),1個(gè)頁(yè)面由512個(gè)相鄰的程序存儲(chǔ)字組成。在一頁(yè)的首址,程序計(jì)數(shù)器的低9位均為“0”;而在該頁(yè)的末址,程序計(jì)數(shù)器的低9位均為“1”。這種頁(yè)面結(jié)構(gòu)對(duì)程序計(jì)數(shù)器無(wú)任何影響,程序計(jì)數(shù)將能通過(guò)頁(yè)間繼續(xù)增加。
程序計(jì)數(shù)器——包含有執(zhí)行指令的12位地址,低8位存儲(chǔ)在PC寄存器中（02h）,而3個(gè)高位由狀態(tài)寄存器STATUS（PA0、PA1、PA2）指定,第8位不用。改變狀態(tài)位將導(dǎo)致通過(guò)程序存儲(chǔ)頁(yè)間跳轉(zhuǎn)和調(diào)用子程序,要優(yōu)先執(zhí)行轉(zhuǎn)移（branch）操作時(shí),用戶程序須初始化狀態(tài)寄存器的高位,以轉(zhuǎn)移到期望的頁(yè)面。另一種方式是使用“頁(yè)”指令,它按照操作數(shù)的特定值自動(dòng)地址轉(zhuǎn)移到期望的頁(yè)面。
子程序堆棧——包含8個(gè)12位存儲(chǔ)寄存器。在寄存器內(nèi)容的物理轉(zhuǎn)移（如從程序計(jì)數(shù)器到堆棧,或者與此相反方向以及在堆棧內(nèi)部）操作中規(guī)章能影響堆棧,尤其是調(diào)用和返回操作。堆棧在物理上和邏輯上均與數(shù)據(jù)RAM分離,程序不能對(duì)堆棧進(jìn)行讀和寫。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器——是一個(gè)基于RAM的寄存器,包括262個(gè)常用寄存器以及9個(gè)特殊功能寄存器,所以這些寄存器均為8位寬。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分16層,從0～F。每個(gè)層包含有16個(gè)寄存器,另加1個(gè)由16個(gè)“全局的”寄存器組成額外層。由于這些寄存器由層及“文檔”組成,故這些存儲(chǔ)映射寄存器被稱之為“文檔寄存器”。
尋址方式——每個(gè)訪問(wèn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)器的SX指令,都包含有1個(gè)5位操作碼指令,用于指明對(duì)哪一個(gè)寄存器進(jìn)行訪問(wèn)�？s寫“fr”（文檔寄存器）,代表5位寄存器地址標(biāo)志符。例如：在“mov fr,W”指令中,“fr”代表1個(gè)5位的值或標(biāo)志,如“mov $ OF,W”指令（將工作寄存器W中內(nèi)容移入至文檔寄存器0Fh）。
有3種不同的尋址方式：間接尋址、直接尋址、半直接尋址。對(duì)寄存器尋址模式的選取依賴于指令中5位“fr”的值,例如：
*間接模式：fr=00h
*直接模式：(fr bit 4=0)fr=01h-0Fh
*半直接模式：（fr bit 4=1）fr=10h-1Fh
在圖6中描述了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖。
對(duì)于間接尋址模式（fr=00）,文檔選擇寄存器（FSR）指定需訪問(wèn)的寄存器。FSR是一個(gè)8位存儲(chǔ)映射寄存器（地址為04h）。在間接尋址中,它作為一個(gè)指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的8位指針。在這種模式下,全局寄存器層及層1～層F均可用,而層0不可用。
對(duì)于直接尋址（fr=01-0F）,“fr”的值自身已指明需訪問(wèn)的寄存器,而FSR寄存器被忽略。對(duì)于這種尋址模式,只有全局寄存器層才被訪問(wèn),若要訪問(wèn)任何其它的層,必須使用間接或半直接尋址。
對(duì)于半直接尋址（fr=10-1F）,層數(shù)由FSR的4個(gè)高位選擇;而在層內(nèi)的寄存器由“fr”的低4位決定,也就是說(shuō),寄存器地址由FSR的4個(gè)高位和“fr”的4個(gè)低位共同來(lái)決定。在這種選址模式下,FSR的低位被忽略,從0號(hào)層～F層均可訪問(wèn),但是全局寄存器層不可訪問(wèn)。
圖6列出了寄存器在間接、直接和半直接模式下怎樣進(jìn)行尋址。不管FSR寄存器中為何值,在直接尋址時(shí),16個(gè)全局寄存器均可訪問(wèn)。全局寄存器在間接尋址模式下亦可進(jìn)行訪問(wèn),但在半直接模式下,不可訪問(wèn)。在這16個(gè)全局寄存器中,9個(gè)為特定功能寄存器（RTCC、PC、STATUS等等）,6個(gè)為全局寄存器。00被用于間接尋址（INDF）。從0號(hào)層～F層的所有寄存器均為全局寄存器。要改變FSR寄存器中的值,程序既可在FSR寄存器寫出8位值,又可用“層”指令。層指令可寫FSR寄存器的4、5及6位,而7號(hào)位被用于選擇存儲(chǔ)層的高層或低層。因此,若要改變上部層至另一個(gè)上部層,只需使用一個(gè)“層”指令;若要改變上層至下層,則“層”指令后面必須用“setb FSR.7”指令。
5 虛擬外設(shè)的概念
虛擬外設(shè)的概念使“芯片軟件系統(tǒng)”得以實(shí)現(xiàn),即用軟件模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬件外圍設(shè)備,達(dá)到與硬件設(shè)備一樣的功效。由于運(yùn)用虛擬外設(shè)庫(kù)以及良好的速度和靈活性,為工程和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了廣闊的道路。它能大大地降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,縮短產(chǎn)品研制周期。虛擬外設(shè)庫(kù)能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供一些預(yù)定的方案,或在開(kāi)發(fā)外設(shè)時(shí)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供先入之見(jiàn)。有了虛擬外設(shè)支持的功能后,設(shè)計(jì)師只要專注于其它的應(yīng)用場(chǎng)合。由于標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的不斷發(fā)展,虛擬外設(shè)與在線重復(fù)編程能力結(jié)合起來(lái)為通信行業(yè)提供了有力的開(kāi)發(fā)前景。概括地說(shuō),虛擬外設(shè)有以下優(yōu)點(diǎn)：使用設(shè)備簡(jiǎn)單、能減少元件數(shù)目、打入市場(chǎng)快、增加設(shè)計(jì)靈活性、與大多數(shù)機(jī)器兼容降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。
可以實(shí)現(xiàn)的虛擬外設(shè)實(shí)例有：
*一些通用的通信接口如：I2C、微總線（μ級(jí)總線）、SPI、IrDA棧、UART以及調(diào)制解調(diào)器功能。
*Internet連接協(xié)議,如：UDP、TCP/IP、HTTP、SMTP、POP3等;
*頻率信號(hào)產(chǎn)生和調(diào)試;
*PPM/PWM的產(chǎn)生;
*Δ-∑ADC;
*DTMF產(chǎn)生/檢測(cè);
*FFT/DFT算法。
由于SX系列硬件結(jié)構(gòu)和虛擬外設(shè)概念的結(jié)構(gòu),為通信開(kāi)發(fā)部門提供了一個(gè)強(qiáng)大的、靈活的開(kāi)發(fā)平臺(tái);由于它具有高度的處理能力、靈活多變的結(jié)構(gòu),使之有比較高的成本效益。強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)能力能使設(shè)計(jì)師有足夠信心緊跟標(biāo)準(zhǔn)以及許多領(lǐng)域內(nèi)的革新,開(kāi)發(fā)出大量的未來(lái)通信控制產(chǎn)品。
