作者:许意义 2008.6.28 一次偶然的机会,看到一款国产的“双核”51单片机—LS2051,价格不到3元! 厂商样本上介绍其指令系统与MCS-51 兼容,内部功能、引脚功能、引脚排列以及引脚的电气特性与AT89C2051 全兼容,可直接替换AT89C2051 以及与其兼容的芯片。 LS2051 还支持独立或关联的两道程序(类拟双核)同时运行。执行第1 道程序的性能是AT89C2051 的1.27 倍,第1 道和第2 道程序同时运行时的处理能力最高可达到AT89C2051 的2.55 倍。 经向生产厂商申请了LS2051 样片和下载器,收到后烧录程序,上机试用,性能稳定,未发现不兼容现象。 产品应用成功后,怀着好奇的心理,重点研究其特有的“双核”特点,两道程序同时运行?有点不可思异。在网上搜索后,发现这方面的资料几乎是空白,于是自己编了点应用程序,下载后测试其性能,以下是一些使用总结。 1、好多中高挡的单片机硬件自带XXX 功能,LS2051 不带这些功能,这些功能用单片机大多都能模拟,但有些功能费时,有些功能不能分时操作,故一般单片机软件难于胜任某些功能,只能靠硬件来解决,LS2051 特有的“双核”特性,两道程序可同时运行。各管各的,互不干涉,可用其中的一道程序来模拟某些硬件功能,有些功能只有高挡单片机才有,如正交编码信号输入,16位ADC 模数转换等等。 2、调试时用Keil C51,但厂商未提供第二道程序使用的头文件及库函数,为方便使用,我自已编了一个。当主程序为C语言时,头文件为ls4051.h,二道程序使用的库函数文件原型为astart_c.a51(未编译),可直接调用。当主程序为汇编语言时,头文件为ls4051_asm.inc。 3、第二道处理引擎设置独立的ACC、B、DPTR、PSW、R0~R7 和SP 特殊功能寄存器(这些特殊功能寄存器初始化值全部为0),但第1 道所属的通用寄存器为32 个(分为4个区域),而第2 道所属的通用寄存器为8 个(只有一个区域)。堆栈级数为8 级硬件堆栈(SP初始化值为0),因此,在第2 道程序的设计中要考虑不能过多的压栈。 4、由于LS2051 特有的第2 道处理引擎,使芯片的中断处理比AT89C2051 更加灵活和高效。若第1 道的中断使能EA 打开,而第2 道的中断使能AEA 未打开,那么,中断由第1 道处理;若第1 道和第2 道中断使能都打开,且第2 道应用程序未启动或没有第2 道应用程序,那么,两道都可以执行中断处理,这由硬件自动完成,不需用户考虑;若第1 道中断使能关闭,而第2 道中断使能打开,且第2 道应用程序未启动或没有第2 道应用程序,那么,由第2 道处理引擎执行中断处理,这由硬件自动完成,不需用户考虑。 5、第2 道程序一旦被启动,则不能被任何事件打断。 6、若同时使用两道程序(含中断程序使用第二道程序),特别要注意的是,由于二道程序处理引擎分别设置独立的ACC、B、DPTR、PSW、R0~R7 和SP 特殊寄存器,在传递参数时,不能使用这些特殊寄存器来传递,否则结果可能为不可预知的,应使用其他的公共资源来传递,同时要考虑使用公共资源时可能发生的冲突问题。 7、与第2 道处理引擎相关的跳转指令,指令及跳转地址必须全部为第一页(000H-0FFH),在C语言中,编译程序自动安排程序地址,不需用户考虑。但用汇编编写程序时,可适当调整程序前后位置,满足上述要求。 8、P1 和P3 口在大于40KHz 的应用时,需在外部接4.7K 左右的上拉电阻。这是目前版本硬件上和AT89C2051 有点区别的地方,听厂商说,下批生产时改进。 9、第2 道处理引擎增加的相关指令,为方便使用,特编写了宏定义和库函数,定义如下(第2 道指令全部以A开头): 在C语言中使用的宏定义和库函数 /*------------------------------------------------ 与并发程序相关的子程序及宏定义 ------------------------------------------------*/ sbit AEA = 0xAE; /* 第2 道中断总使能 */ void astart(void); // 启动并发程序,amain() 为并发程序(第二道程序)的入口地址 void aend(void); // 并发程序(第二道程序)结束 void anmwiat(void); // 若同步标志为0,则等待,否则清同步标志M为0,继续运行程序 void amwiat(void); // 若同步标志为1,则等待,否则置同步标志M为1,继续运行程序 void aclrm(void); // 清同步标志M为0 #define asetbm() A_M = 1; // 置同步标志M为1 /*------------------------------------------------ 位传送补丁程序,用于某位赋值给另一位,替代 y=x;目前版本存在的bug,听厂商说,下批生产时改进。 ------------------------------------------------*/ #define bmov(y,x) if ( ##x == 1) {##y = 1;} else {##y = 0;} // 位传送补丁程序 y=x; 在汇编语言中使用的宏定义和宏指令 sbit AEA = 0AEH ; 第2 道中断总使能 ASTART addr8 ; 启动并发程序,addr8 为并发程序(第二道程序)的入口地址。 AJNMCM addr8 ; 若同步标志为1,则清同步标志为0,PC=PC+1;否则PC= addr8。 AJMSM addr8 ; 若同步标志为0,则置同步标志为1,PC=PC+1;否则PC= addr8。 ASETBM ; 表示同步标志置1。 ACLRM ; 表示同步标志清0。 AEND ; 并发程序(第二道程序)结束。 BMOV bit_out,C ; 宏操作指令(补丁程序,目前版本存在的bug,替代 MOV bit_out,C 指令) 下面为一些使用第2 道处理引擎编写的实用子程序 aie_c文件夹: 两道同时执行中断处理,C语言实例 arun_c文件夹: 同时执行两道程序,C语言实例 abs文件夹: 正交编码信号输入(4线分),混合编程实例 adc文件夹: 8位ADC模数转换,混合编程实例 adc16文件夹: 高精度16位ADC模数转换,混合编程实例 exp_io文件夹: 扩展8位输入口P4,8位输出口P5,混合编程实例 key_aio文件夹: 单根I/O口扩展多个键盘,混合编程实例 key_int文件夹: 扩展8路键盘中断,混合编程实例 wdt文件夹: 看门狗,混合编程实例 pwm_a51文件夹: 8位PWM,汇编语言实例 hpwm_a51文件夹:高精度8位PWM,汇编语言实例 LS2051 的生产厂商是湖南华芯公司,其他资料可到他们网站上下载,网址:www.hochips.com 欢迎交流使用心得,作者的e-mail:shyl888@126.com
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