32位精简指令集架构的AT91M42800A的设计与应用

时间：2023-05-01 09:12:39 计算机论文我要投稿

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摘要：介绍了ＡＴＭＥＬ公司生产的基于３２位精简指令集（ＲＩＳＣ）架构的单片机ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的特点，提出了一种基于ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的应用设计方案，给出该设计的硬件原理图，同时针对ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的存储器空间分配问题，给出了分散装载的程序代码举例，从而为基于ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的嵌入式系统设计提供了一个思路。

关键词：精简指令集 AT91M42800A 单片机

１　引言

目前，嵌入式产品逐步占领了ＰＣ市场，而其核心部分——处理器的性能则决定了产品的设计和性能。在３２位嵌入式处理器中，由ＡＴＭＥＬ公司生产的ＡＴ９１系列芯片之一ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ是基于ＡＲＭ７ＴＤＭＩ处理器内核的１６／３２位微控制器，它除具有ＡＲＭ处理器的低功耗、低成本、高性能等优点外，还具有非常丰富的片内资源，特别适合于嵌入式产品的设计开发。

２ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的基本特性

ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ采用３２位精简指令集（ＲＩＳＣ）架构，因此，它既支持１６位Ｔｈｕｍｂ指令集，又支持３２位的Ａｒｍ指令集。它采用三级流水线结构，可在同一时间内，一条指令在执行，第二条指令在译码，第三条指令在取指，这样，在每个周期都有一条指令在执行，因此，指令执行速度很快。ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ的基于先进微控制器总线结构（ＡＭＢＡ）的模块化设计方法具有综合、快速、高性能价格比的特点。该微控制器的内部工作寄存器很多，非常适合实时控制应用。其主要特点如下：

●内核电压和锁相环电压为２．７～３．６Ｖ，Ｉ／Ｏ口操作电压为２．７～５．５Ｖ；

●内部带有８ｋＢ静态ＲＡＭ；

●具有完全可编程外部总线接口（ＥＢＩ），且多达８个片选，寻址空间很大；

●内含８通道外设数据控制器（ＰＤＣ）；

●带有５４个可编程Ｉ／Ｏ口；

●内含６通道１６位定时／计数器；

●具有２个通用串行异步接收／发送器（ＵＳＡＲＴ）和２个主／从ＳＰＩ接口；

●内含３个系统定时器；

●时钟可由３２７６８Ｈｚ晶体和内部锁相环（ＰＬＬ）电路产生，最高可编程至３３ＭＨｚ，也可由外部时钟信号提供；

●内置嵌入式在线仿真电路（ＥｍｂｅｄｄｅｄＩＣＥ）?可通过ＪＴＡＧ口对ＡＴ９１Ｍ４２８００Ａ进行测试。

３　基本组成系统

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