MPC555在线仿真调试最小系统技术方案

本发明专利技术公开了一种ＭＰＣ５５５在线仿真调试最小系统，其特点是，它包括ＭＰＣ５５５、片外扩展ＳＲＡＭ和跳线器，通过跳线器换接选择片外ＳＲＡＭ和从ＲＡＭ快速引导运行的双重映射法或从ＲＡＭ快速引导运行的复制法，上电时把程序从内部的ＦＬＡＳＨ拷贝到片外扩展ＳＲＡＭ，实现用户程序在外部ＳＲＡＭ中运行调试。由于采用了Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ３２位的ＭＰＣ５５５单片机，其片内ＦＬＡＳＨ的擦除次数仅为１００次，这给程序调试带来很大的局限性，而扩展ＣＹＰＲＥＳＳ１２８Ｋｘ３６同步带缓冲的ＲＡＭ，就可以使调试的任务在片外ＳＲＡＭ中进行，从而减轻ＦＬＡＳＨ擦除次数的压力。而ＳＲＡＭ掉电即擦除，使用寿命较长，作为程序调试的选择效果非常理想，即不影响调试的效率，又能减低研发的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带片外扩展SRAM，可用于在片外SRAM中进行在线仿真调试的最小系统，属于仿真调试

技术介绍
在汽车制造行业中，控制器如燃料电池轿车整车控制器，在投入应用的过程中，程序常常需要经过大量的仿真、调试以及更改，以最后达到我们预期的工作状态。MPC555是Freescle推出的一款32位的单片机，具有强大的功能，常用于汽车电控领域。MPC555片内集成26KB的RAM，448KB的FLASH，由于应用程序大小一般处于几百KB级别以上，所以在MPC555片内RAM中无法进行应用程序的调试，所有程序烧至FLASH内进行调试。但由于制造工艺等因素，MPC555片内FLASH的擦除寿命只能在100次左右，这样就使得程序的修改非常的有限，而且对芯片的损耗非常严重，研发成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术是要解决围绕如何减少MPC555内FLASH在调试过程中擦写次数以降低对FLASH的损耗的技术问题。为了解决上述的技术问题，本专利技术所提出的技术方案是：一种MPC555在线仿真调试最小系统，其特点是，它包括MPC555、片外扩展SRAM和跳线器，通过跳线器换接选择片外SRAM和从RAM快速引导运行的双重映射法或从RAM快速引导运行的复制法，上电时把程序从内部的FLASH拷贝到片外扩展SRAM，实-->现用户程序在外部SRAM中运行调试。所述的片外扩展SRAM为CYPRESS 128Kx36同步带缓冲的RAM。本专利技术有益效果是：由于采用了Freescale 32位的MPC555单片机，其片内FLASH的擦除次数仅为100次，这给程序调试带来很大的局限性，而扩展CYPRESS 128Kx36同步带缓冲的RAM，就可以使调试的任务在片外SRAM中进行，从而减轻FLASH擦除次数的压力。而SRAM掉电即擦除，使用寿命较长，作为程序调试的选择效果非常理想，即不影响调试的效率，又能减低研发的成本。附图说明图1为带片外扩展SRAM的MPC555的在线仿真调试最小系统的原理框图图2为从RAM快速引导运行的双重映射法流程图；图3为从RAM快速引导运行的复制法流程图。具体实施方式以MPC555的在线仿真调试最小系统作为实施例作进一步说明。由图1所示，U1为MPC555单片机，U2为4M(128K*32bit)，型号为CY7C1347B的片外扩展SRAM，JP1为选择片外SRAM的跳线器，当CS1与CE-RAM相短接时，选择在片外SRAM内调试程序，通过双重映射法实现用户程序在RAM中的快速引导；大大减轻了MPC555片内FLASH擦除次数的压力。SRAM掉电即擦除，使用寿命较长，作为程序调试的选择效果非常理想，即不影响调试的效率，又能减低研发的成本。下面简要介绍在MPC555中实现从RAM的快速引导的机理：由于在产品开发-->的后期，通常需要把程序用仿真器烧录到ROM中，但程序在ROM中的运行速度低于在RAM中的运行速度。为了提高程序的运行速度，往往需要在上电初始化阶段把ROM中的程序复制到RAM中去，或者通过双重映射把ROM的地址映射到外部RAM。PowerPC555的几个基本概念：①异常与中断异常通常是指改变正常的程序流和机器状态的事件。比如系统复位、递减器过零、系统调用指令、各种总线错误等。当一个异常事件发生时，通常会发生一个快速的硬件设备的转换或处理器分支到一个地址(异常向量)，且一种异常类型对应一个地址的情况下。中断是异常的一种类型，通常由外部中断输入引脚或者装置的中断请求所引起。在PowerPC555结构中，所有的中断都分享一个异常向量偏移，称为“外部中断”，通常映射的偏移地址为0x500。②异常向量和异常向量表异常发生后，首先被识别，然后机器的即时状态被保存，这时处理器从某一地址开始执行，异常向量就是这个地址。与68000结构不同(它的向量是指针)，PowerPC555的向量是固定的地址。每一个异常都有它自己的异常向量，异常向量等于基址和向量偏移量之和。异常基址通常是0x0或者是0xfff00000，这取决于MSR[IP]位的设置。表1所列是MPC555的异常向量表。其中NMI指的是非屏蔽性中断。-->表1异常向量表 异常的名称  异常向量MSR[IP]＝0异常向量MSR[IP]＝1 系统复位，NMI中断  0x1000xfff00000 机器校验  0x2000xfff00200 外部中断  0x5000xfff00500 etc.  etc.etc.表2复位配置字的选择 RSTCONF  Has配置(HC)  内部配置字 0  x  外部数据总线引脚DATA[0:31] 1  1  内部的默认常量(0x00000000) 1  0  内部NVM寄存器(CMFCFIG)③复位配置字在上电或者复位后，微处理器首先读取复位配置字，复位配置字由3种启动工作模式决定：(1)外部数据总线引脚DATA[0:31]；(2)内部的默认常量(0x00000000)；(3)内部NVM寄存器值(CMFCFIG)；表2给出了复位配置字的选择方法。通常选择第三种，即事先用仿真器把配置字写入寄存器CM-FCFIG。并用CMFCFIG中的IP位决定程序的入口地址，若IP等于0，则入口地址为0x0，若IP等于1，则入口地址为0xfff00000。嵌入式系统的应用程序一般都是被固化在ROM中运行的。通常可用汇编语言编写启动程序来完成系统的硬件以及软件运行环境的初始化。启动和应用程序可一起固化在ROM中以使系统在上电和复位时能够自动跳转到复位异常-->向量入口地址处开始执行程序。在源文件编译链接生成的目标文件中，代码、数据放在不同的段中。而目标文件中的.data段则以系统RAM为参考地址，所以在系统启动时需要拷贝ROM中的.data到RAM，以完成RAM的初始化。④从RAM快速引导运行的实现方法i双重映射法(仅对有片内FLASH的MPC555系列)如果程序被烧录到微处理器的内部ROM，可以通过MPC555的特有功能——双重映射法把内部FLASH的地址映射到外部RAM，以实现快速引导运行。在使能双重映射功能时，内部FLASH区对应的地址不起作用，而映射的外部RAM区地址起作用。具体操作时，首先把程序烧录到内部FLASH，然后在上电时把程序从内部FLASH拷贝到外部RAM，最后再使能微处理器的双重映射功能。这样，程序就可以在外部RAM中运行了。图2所示是其流程图，具体流程如下：首先，让MPC555启动(上电或复位状态)，读取复位配置控制字；通过复位配置控制字对RAM系统存储区进行配置，然后拷贝FLASH中内容到片外RAM中；使能MPC555独有的双重映射功能把MPC555内部FLASH的地址映射到外部RAM，初始化堆栈指针和相关硬件配置；最后使MPC555处理器进入用户模式。ii复制法对于与MPC500同系列中的MPC561和MPC562等芯片，由于微处理器内部没有ROM，所以必须外扩ROM。在这种情况下，可以把程序烧录到外部ROM，然后在上电时再把程序从外部ROM拷贝到外部RAM中，从而使程序能够在外部RAM-->中运行。以MPC555为例的流程图如图3所示。具体流程同双重映射法类似，区别在复制法是针对无片内FLASH的MPC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＰＣ５５５在线仿真调试最小系统，其特征在于，它包括ＭＰＣ５５５、片外扩展ＳＲＡＭ和跳线器，通过跳线器换接选择片外ＳＲＡＭ和从ＲＡＭ快速引导运行的双重映射法或从ＲＡＭ快速引导运行的复制法，上电时把程序从内部的ＦＬＡＳＨ拷贝到片外扩展ＳＲＡＭ，实现用户程序在外部ＳＲＡＭ中运行调试。

【技术特征摘要】
1. 一种MPC555在线仿真调试最小系统，其特征在于，它包括MPC555、片外扩展SRAM和跳线器，通过跳线器换接选择片外SRAM和从RAM快速引导运行的双重映射法或从RAM快速引导运行的复制法，上电时把程序从内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：万钢，张戟，孙泽昌，钟再敏，
申请(专利权)人：上海燃料电池汽车动力系统有限公司，万钢，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]