單片機現場可編程外圍芯片PSD的原理及應用

內容概要

內容簡介
現場可編程外圍芯片（PSD）是一種特別適用于單片機系統(tǒng)的器件，它集成了EPROM、
SRAM、通用I/O口和多種可編程邏輯器件：譯碼PLD、通用PLD、外設PLD，還集成了電源管理、
中斷控制、定時器等功能部件。它能與當今流行的多種8位和16位單片機、微處理器總線直接接
口。采用PSD組成系統(tǒng)會大大簡化硬件電路，使系統(tǒng)的設計、修改和擴展都變得十分靈活方便。
本書分上下兩篇，上篇詳細介紹了美國WSI公司3個系列的PSD器件的結構原理，下篇介
紹了22個應用實例，包括設計思想、電路和程序文件。結合實例還介紹了PSD開發(fā)工具的使用方
法，使讀者在本書的指導下能迅速掌握PSD的開發(fā)應用方法。
本書可作為大專院校有關專業(yè)本科生、研究生和教師的教學參考書；對于廣大從事單片機應
用的科技工作者，它是一本很有參考價值的介紹新技術、新產品、新方法的書籍。

書籍目錄

目錄
上篇 PSD3XX、4XX、5XX結構原理和性能
第1章 PSD3XX系列現場可編程微控制器外圍芯片
1.1概述
1.1.1主要特征
1.1.2可支持的部分微控制器
1.1.3應用
1.2引言
1.3產品簡要說明及引腳功能描述
1.4操作模式
1.4.1多路復用的8位地址/數據總線
1.4.2多路復用的16位地址/數據總線
1.4.3非多路復用的地址/數據，8位數據總線
1.4.4非多路復用的地址/數據，16位數據總線
1.5可編程地址譯碼器（PAD）
1.6配置位
1.7端口功能
1.7.1多路夏用地址/數據模式中的端口A
1.7.2非多路復用地址/數據模式中的端口A
1.7.3多路復用地址/數據以及8位非多路復用模式中的端口B
1.7.416位非多路復用地址/數據模式中的端口B（PSD30X）
1.7.5訪問I/O端口寄存器
1.7.6所有模式中的端口C
1.8非多路復用模式中的ALE/AS和AD0/A0～AD15/A15
1.9A16～A19輸入
1.10EPROM
1.11SRAM
1.12存貯器分頁（PSD3X2/3X3）
1.13控制信號
1.14系統(tǒng)應用
1.15加密方式
1.16CMiser位
1.17PSD3XX的技術規(guī)范
1.18擦除和編程
1.19系統(tǒng)開發(fā)工具
1.19.1硬件
1.19.2軟件
1.20技術支持
1.21PSD301現場可編程微控制器外圍芯片
1.21.1主要特征
1.21.2引腳命名及封裝形式
1.22PSD311現場可編程微控制器外圍芯片
1.22.1主要特征
1.22.2引腳命名及封裝形式
1.23PSD302現場可編程徽控制器外圍芯片
1.23.1主要特征
1.23.2引腳命名及封裝形式
1.24PSD312現場可編程微控制器外圍芯片
1.24.1主要特征
1.24.2引腳命名及封裝形式
1.25PSD303現場可編程微控制器外圍芯片
1.25.1主要特征
1.25.2引腳命名及封裝形式
1.26PSD313現場可編程微控制器外圍芯片
1.26.1主要特征
1.26.2引腳命名及封裝形式
第2章 PSD3XXL系列和PSD3XXC1系列簡介
2.13V單片微控制器外圍芯片PSD3XXL 系列
2.1.1主要特征
2.1.2可支持的部分微控制器
2.1.3產品簡要說明
2.1.4EPROM和SRAM
2.1.5PSD3XXL的技術規(guī)范
2.1.6PSD301L/311L/302L/312L/303L/313L的主要特征
2.2現場可編程（無SRAM）微控制器外圍芯片PSD3XXC1系列
2.2.1主要特征
2.2.2可支持的部分微控制器
2.2.3產品簡要說明
2.2.4EPROM
2.2.5PSD3XXC1的技術規(guī)范
2.2.6PSD301C1/311C1/302C1/312C1/303C1/313C1的主要特征
第3章 PSD4XX系列現場可編程微控制器外圍芯片
3.1主要特征
3.2一般說明
3.3PSD4XX系列
3.3.1PSD4XX引腳功能描述
3.3.2PSD4XX的結構
3.4ZPLD塊
3.4.1PSD4XXA1ZPLD塊
3.4.2PSID4XXA2ZPLD塊
3.5總線接口
3.5.1總線接口的配置
3.5.2PSID4XX與多路復用總線的接口
3.5.3PSID4XX與非多路復用總線的接口
3.5.4數據字節(jié)選通
3.5.5可選特性
3.5.6總線接口舉例
3.6I/O端口
3.6.1標準MCUI/O
3.6.2PLDI/O
3.6.3地址輸出
3.6.4地址輸入
3.6.5數據端口
3.6.6替換功能輸入
3.6.7外設I/O
3.6.8開漏輸出
3.6.9端口寄存器
3.6.10端口A――功能和結構
3.6.11端口B――功能和結構
3.6.12端口C和端口D――功能和結構
3.6.13端口E――功能和結構
3.7存貯器塊
3.7.1EPROM
3.7.2SRAM
3.7.3存貯器映像
3.7.48031應用中的存貯器映像
3.7.5外設I/O
3.7.6頁面寄存器
3.7.7安全保護
3.8電源管理單元
3.8.1備用方式
3.8.2睡眠方式
3.8.3其他節(jié)電選擇
3.9系統(tǒng)配置
3.9.1復位輸入
3.9.2復位時和復位后的寄存器值
3.9.3ZPLD宏單元的初始化
3.10PSD4XX的技術規(guī)范
3.11擦除和編程
3.12引腳命名及封裝形式
第4章 PSD5XX 系列現場可編程微控制器外圍芯片
4.1主要特征
4.2概述
4.3PSD5XX系列
4.3.1PSD5XX引腳功能描述
4.3.2PSD5XX的結構
4.4ZPLD塊
4.4.1主要特征
4.4.2一般描述
4.4.3ZPLD電源管理
4.5總線接口
4.5.1總線接口的配置
4.5.2PSD5XX與復用總線接口
4.5.3PSD5XX與非復用總線接口
4.5.4數據字節(jié)選通
4.5.5可選特性
4.5.6總線接口示例
4.6I/O端口
4.6.1標準MCUI/O
4.6.2PLDI/O
4.6.3地址輸出
4.6.4地址輸入
4.6.5數據端口
4.6.6特殊功能輸出
4.6.7替換功能輸入
4.6.8外設I/O
4.6.9開漏輸出
4.6.10端口寄存器
4.6.11端口A的功能與結構
4.6.12端口B的功能與結構
4.6.13端口C和D的功能與結構
4.6.14端口E的功能與結構
4.7存貯器塊
4.7.1EPROM
4.7.2SRAM
4.7.3存貯器映像的選擇
4.7.4應用在8031的存貯器映像選擇
4.7.5外設I/O
4.7.6頁面寄存器
4.7.7安全保護
4.8電源管理單元
4.8.1備用方式
4.8.2睡眠方式
4.8.3其他節(jié)電功能
4.9PSD5XX計數器/定時器
4.9.1概述
4.9.2主要特征
4.9.3計數器/定時器的工作方式
4.9.4波形方式
4.9.5脈沖方式
4.9.6事件計數器方式
4.9.7時間捕獲方式
4.9.8監(jiān)視定時器（看門狗）方式
4.9.9計數器/定時器的時鐘輸入
4.9.10命令寄存器
4.9.11脈沖方式下計數器/定時器0初始化實例
4.10中斷控制器
4.10.1概述
4.10.2主要特征
4.10.3.中斷操作
4.10.4命令寄存器
4.10.5PPLD宏單元
4.10.6中斷流圖
4.11系統(tǒng)配置
4.11.1復位輸入
4.11.2復位期間及復位之后的寄存器值
1.3.5端口A配置菜單
1.3.6端口B配置菜單
1.3.7地址映像菜單
1.3.8編譯和編程
1.3.9結論
第2章 PSD301使基于微控制器的靈巧發(fā)送器的設計精簡化
2.1摘要
2.2引言
2.3設計應用
2.4設計考慮
2.5“靈巧”發(fā)送器的設計
2.6PSD301的其他優(yōu)點
2.7結論
附錄1PSD301的配置
第3章 應用PSD可編程地址譯碼器作系統(tǒng)邏輯置換
3.1引言
3.2PAD結構
3.3PADA
3.4示例：用PADA進行地址映像
3.5PADB
3.6示例：用PADB生成一個邏輯等式
3.7應用舉例
3.7.1基本片選的生成
3.7.2等待狀態(tài)的生成
3.8結論
第4章 使用PSD3XX的存貯器分頁功能
4.1引言
4.2什么是分頁
4.3PSD3XX的實現方案
4.4一個簡單的分頁實例
4.5軟件考慮
4.6編譯程序
4.7結論
第5章 PSD3XX的功率考慮
5.1引言
5.2PSD3XX中的功率使用
5.3CMOS功率特點
5.4PSD3XX中的功率管理技術
5.4.1掉電方式
5.4.2PAD編程技術
5.4.3EPROM編程技術
5.5總消耗電流估算
5.6典型電流與最大電流的比較
5.7結論
第6章 PSD3XX跟蹤方式的實現
6.1引言
6.2總線共享
6.3與跟蹤工作方式有關的PSD3XX結構
6.4在主從結構中使用Intel80C31時的PSD3XX跟蹤方式
6.5結論
第7章 PSD3XX的保密性設計
7.1引言
7.2保密位的使用
7.3設置保密位
7.4保密位文件單元
7.5結論
第8章 PSD311簡化了8線電纜測試儀的設計并增加了處理靈活性
8.1摘要
8.2引言
8.3電纜測試器系統(tǒng)設計
8.4與PSD311接口
8.5在系統(tǒng)中使用PSD3XX的好處
8.6對PSD311進行配置和編程
8.768HC11/PSD311系統(tǒng)軟件
8.8使系統(tǒng)工作
8.9結論
附錄 在擴展名為SV1的文件中所列的PSD311部分配置
第9章 用PSD3xX實現16位設計的益處
9.1引言
9.2典型的16位微控制器系統(tǒng)體系結構
9.316位的性能優(yōu)點
9.4PSD3XX在16位微控制器中的解決方案
9.5PSD3XX在具有非多路復用總線的16位處理器中的解決方案
9.6結論
第10章 PSD3XX與MC68HC16和MC68300系列控制器的連接
10.1引言
10.2典型的MC68311設計
10.3MC68311總線接口
10.3.1地址總線
10.3.2數據總線
10.3.3片選邏輯
10.4一種使用PSD3XX的典型MC68311設計
10.4.1雙片PSD3XX設計
10.4.2單片PSD3XX設計
10.5結論
第11章 在80C31/80C51微控制器系統(tǒng)中使用WSI的PSD3XX可編程微控制器外圍芯片系列
11.1引言
11.280C31系列芯片
11.3PSD3XX的結構
11.4簡單的80C31設計
11.5增加存貯容量
11.6有關復位電路的考慮
11.7結論
第12章 PSD3XX系列可編程微控制器外圍芯片設計指導
12.1引言
12.2第一部分 在標準8031系統(tǒng)中使用PSD312
12.2.1物理連接
12.2.2配置數據輸入
12.2.3對psD3XX編程
12.3第二部分 改進的PSD3XX系列設計
12.4結論
第13章 在一個高速ADSP－2105DSP系統(tǒng)中使用PSD311
13.1引言
13.2DSP處理器
13.3外圍器件
13.4ADSP存貯器組織
13.4.1程序存貯器
13.4.2數據存貯器
13.5邏輯功能
13.6配置PSD311
附錄A 配置工作圖
13.7存貯器空間
13.8ADSP－2105時序
13.9結論
附錄B.SV1文件
第14章 如何將PSD3XX連接到NEURON3150CHIP
14.1引言
14.2一個典型的NEURON3150CHIP設計
14.3NEURON3150CHIP和外部存貯器接口
14.3.1估計存貯器需要
14.3.2存貯器接口邏輯描述
14.4特殊時序考慮
14.5開發(fā)過程
第15章 PSD3XX芯片在筆記本型個人計算機中的應用――鍵盤、電源管理和輔助外圍設備的控制
15.1引言
15.2概述
第16章 利用德 摩根定理在PSD3XXPAD中簡化邏輯網絡
16.1引言
16.2德?摩根定理
16.3PAD結構
16.4邏輯網絡最小化
16.5結論
附錄 PSD312配置
第17章 PSD5XX計數器/定時器的工作
17.1概述
17.1.1PPLD
17.1.2計數器/定時器的操作
17.2PSD5XX計數器/定時器的輸入/時鐘定標
17.3不同工作方式
17.3.1波形方式
17.3.2脈沖方式
17.3.3事件計數器方式
17.3.4時間捕捉方式
17.3.5監(jiān)視定時器方式
附錄1帶有計數器/定時器邏輯方程的Abel文件（波形方式）
附錄2PSD―全局配置報告文件.crp（波形方式配置）
附錄3在PSD5XX中實現4個PWM定時器
第18章 PSD4XX/5XX與微控制器的接口
18.1提要
18.1.1PSD4XX/5XX的結構
18.2PSD4XX/5XX的總線接口
18.2.1PSD4XX/5XX與多路復用總線的接口
18.2.2PSD4XX/5XX與非多路復用總線的接口
18.2.3可選擇的功能
18.3總線時序考慮
18.3.1訪問時間計算
18.3.2EPROMCMiser選項
18.3.3復位時序
18.3.4RST－OUT信號（任選）
18.4可支持的微控制器
18.5如何配置PSD的總線接口
18.6在PSDconfiguration中選擇總線接口
18.7在ABEL文件中確定DPLD方程
18.8總線接口舉例
18.9與微控制器80C31系列的接口
18.9.180C31的總線
18.9.2存貯器存取的兩種方式
18.9.380C31與PSD4XX/5XX 的接口電路圖
18.9.4推薦的復位電路
18.9.5在PSDconfiguration中規(guī)定80C31的總線接口
18.9.6在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.9.7組合方式中重疊的EPROM空間
18.9.8用PSD4XX/5XX仿真80C31的總線周期
18.9.9帶PSD4XX/5XX和外部存貯器的80C31
18.10與微控制器68HC11系列的接口
18.10.168HC11的總線
18.10.268HC11與PSD4XX/5XX 的接口
18.10.3在PSDconfiguration中規(guī)定68HC11的多路復用接口
18.10.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.10.5用PSD4XX/5XX 仿真68HC11的總線周期
18.10.6帶PSD4XX/5XX和外部存貯器的68HC11
18.10.7在ABEL文件中確定外部SRAMDPLD/譯碼功能
18.10.868HC11K4的總線
18.10.968HC11K4與PSD4XX/5XX的接口
18.10.10在PSDconfiguration中規(guī)定68HC11K4的非多路復用總線接口
18.10.11在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.10.12用PSD4XX/5XX仿真68HC11K4 的總線周期
18.11與微控制器80C196系列的接口
18.11.180C196的總線
18.11.280C196與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.11.3在PSDc onfiguration中規(guī)定80C196的總線接口
18.11.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.11.5用PSD4XX/5XX仿真80C196的總線周期
18.12PSD4XX/5XX與68302的接口
18.12.168302的總線
18.12.268302與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.12.3在PSDconfiguration中規(guī)定68302的總線接口
18.12.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.12.5用PSD4XX/5XX仿真68302的總線周期
18.13PSD4XX/5XX與68HC 16/68330/331/332/340的接口
18.13.1683XX的總線
18.13.268332與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.13.3在PSDconfiguration中規(guī)定68332的總線接口
18.13.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.13.5用PSD4XX/5XX仿真68332的總線周期
18.14PSD4XX/5XX與Z8的接口
18.14.1Z8的總線
18.14.2Z8與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.14.3在PSDconfiguration中規(guī)定Z8的總線接口
18.14.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.14.5用PSD4XX/5XX仿真Z8的總線周期
18.15PSD4XX/5XX與Z80的接口
18.15.1Z80的總線
18.15.2Z80與PSD3XX/5XX的接口電路圖
18.15.3在PSDconfiguration中規(guī)定Z80的總線接口
18.15.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.15.5用PSD4XX/5XX仿真Z80的總線周期
18.16PSD4XX/5XX與ST90R26的接口
18.16.1ST90R26的總線
18.16.2ST90R26與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.16.3在PSDconfiguration中規(guī)定ST90R26的總線接口
18.16.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.16.5用PSD4XX/5XX仿真ST90R26的總線周期
18.17PSD4XX/5XX與80C166的接口
18.17.180C166的總線
18.17.280C166與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.17.3在PSDconfiguration中規(guī)定80C166的總線接口
18.17.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.17.5用PSD4XX/5XX仿真80C166的總線周期
18.18PSD4XX/5XX與Echclon的NEURON3150芯片的接口
18.18.13150的總線
18.18.23150與PSD4XX/5XX的接口電路圖
18.18.3在PSDconfiguration中規(guī)定3150的總線接口
18.18.4在ABEL文件中確定DPLD/譯碼功能
18.18.5用PSD4XX/5XX仿真EchelonNEURON3150的總線周期
18.19結論
第19章 如何計算和降低PSD4XX和PSD5XX 的功耗
19.1引言
19.2PSD4XX和PSD5XX中功耗的使用
19.3電源管理模式寄存器
19.4ZPLD
19.5EPROM
19.6SRAM
19.7備用模式
19.7.1掉電模式
19.7.2睡眠模式
19.8輸入時鐘
19.9PSD4XX/5XX的功耗方程
19.10實例
19.11結論
第20章 PSD5XX設計指導
20.1引言
20.2設計實例
20.2.1功能規(guī)范
20.2.2功能劃分
20.2.3功能塊
20.3PSDsoft開發(fā)工具
20.4設計實例的應用
20.4.1進入PSDsoft程序
20.4.2項目的管理
20.4.3輸入設計源文件
20.4.4編譯源文件
20.4.5為源文件選擇跟蹤選項
20.4.6為源文件選擇優(yōu)化選項
20.4.7查看源文件的各組成部分
20.4.8退出PSDabel
20.4.9配置本設計
20.4.10配置總線接口
20.4.11設計方案的編譯
20.4.12對設計進行仿真
20.4.13對PSD5XX編程
20.5PSDsoft的輸入/輸出文件清單
第21章 用ROM仿真器對基于PSD3XX的系統(tǒng)進行快速軟件調試
21.1引言
21.2設計機理
21.3系統(tǒng)PSD3XX 配置
21.4仿真PSD3XX 配置
21.5結論
附錄A PSD－SYS.SV1（系統(tǒng)PSD3XX 配置文件）
附錄B PSD－SIM.SV1（仿真PSD3XX配置文件）
第22章 可以自動掃描的PSD4XX/5XX 小鍵盤接口
22.1引言
22.2典型的小鍵盤接口
22.3一種更有效的小鍵盤接口方案
22.4PSD的I/O端口配置
22.5GPLD邏輯實現
22.6消抖電路
22.7掃描狀態(tài)機
22.8用PSD4XX/5XX 實現小鍵盤接口
附錄A KEYA.ABL文件
附錄B KEYB ABL文件
附錄C KEYPAD.STL文件
參考文獻

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