摘要：本文介绍了一种依据AM186EM处理器的地址空间优化运用，当体系需求处理器支撑的最大容量内存时，FLASH和外围存储器(例如双口RAM等)能够共用处理器的
选通讯号，然后完成FLASH和外围存储器共用尽可能大的地址空间。相同，当体系需求最大容量的FLASH时，内存RAM和外围存储器能够共用处理器的
选通讯号，然后完成RAM和外围存储器共用尽可能大的地址空间。
导言
跟着通讯技能的迅速发展，各种新事务层出不穷，电信运营商对通讯设备的功用需求日益增多，因此，通讯设备常常需求晋级软件版别，而跟着功用的日趋完善，软 件版别所需的存储空间越来越大。电信级的通讯设备对实时性的要求很高，往往需求较大的内存来存储实时数据，因此，通讯设备中往往装备尽可能多的内存。另一 方面，剧烈的竞赛促进各通讯设备制造商尽可能选用物美价廉的器材以下降设备本钱。一些廉价而高功能的处理器获得了广泛的运用，可是这一类处理器的寻址空间 往往是有限的。AM186EM处理器因为其低本钱、高功能，在依据x86架构的嵌入式体系及通讯设备中获得了广泛运用。
1 AM186EM处理器及通用规划
AM186EM处理器只要20位地址的寻址空间，即存储器的寻址规模只要1M空间，包含内存RAM、程序存储器FLASH以及外围存储器(如双口RAM等)映射到存储器的寻址规模。
图1是AM186EM处理器的寄存器设置图，能够别离设置高端存储器片选(Upper Memory Chip Select，UMCS)寄存器、低端存储器片选(Lower Memory ChipSelect，LMCS)寄存器、中端存储器片选(Midrange Memory Chip Select，MMCS)寄存器以及辅佐(PCS and MCSAuxiliary，MPCS)寄存器这4个寄存器的地址规模，并且UMCS、LMCS和MMCS寄存器能够针对不同设备的读写速率别离设置不同的等候状况。
UMCS寄存器中LB2～LB0指定了选通的高端存储器的容量，容量巨细能够为64K、128K、256K或512K；LMCS寄存器中UB2～UB0指定了选通的低端存储器的容量，容量巨细能够为64K、128K、256K或512K；MMCS寄存器中的BA19～BA13指定了
选通的中端存储器的开端地址；MPCS寄存器中的M6～M0指定了选通的中端存储器的容量。
别的，UMCS、LMCS和MMCS寄存器中的R2别离指定了、和选通的存储器是否引进外部Ready信号延时；UMCS、LMCS和MMCS寄存器中的R1和R0别离指定了、和选通的存储器引进的等候状况。
AM186EM处理器供给了3个片选信号：高端存储器选通讯号用于FLASH片选；低端存储器选通讯号用于RAM片选；中端存储器选通讯号用于外围存储器的片选。
图2是选用AM186EM处理器的通讯设备的规划框图。硬件上别离将AM186EM处理器的、和别离作为FLASH、RAM和外围存储器的片选信号。软件上别离设置UMCS寄存器确认拜访的FLASH的容量和等候状况，无须外部Ready信号；设置LMCS寄存器确认拜访的RAM容量和等候状况，元需外部Ready信号；设置MMCS和MPCS寄存器确认拜访的外围存储器的开端地址、容量和等候状况，无须外部Ready信号。
这种规划的缺陷是：假定通讯设备对RAM的需求很大，需求设置LMCS寄存器的选通规模为处理器答应设置的最大RAM容量，即512K内存。因 此，FLASH和外围存储器共用别的的512K的地址规模。可是设置UMCS寄存器时只能挑选64K、128K、256K或512K的地址规模，而外围存 储器的地址规模一般用不到256K的地址规模(例如只运用了64K)。这样，体系的FLASH容量往往受限于256K的空间，因此体系若要添加新的事务处 理程序，却则会遭到很大约束，而另一方面，AM186EM处理器的1M寻址空间中有些地址空间未运用。
相同，关于另一类通讯设备，假如体系开端的地址空间分配现已设置UMCS寄存器的选通规模为处理器答应设置的最大FLASH容量(即512K FLASH)，则内存和外围存储器共用别的的512K的地址规模。可是设置LMCS寄存器时只能挑选64K、128K、256K或512K的地址规模，而 外围存储器的地址规模一般用不到256K的地址规模(例如只运用了64K)。这样，体系的RAM容量往往受限于256K的空间，因此体系若因新的事务处理 程序需求更大的内存，则会遭到很大约束，而另一方面AM186EM处理器的1M寻址空间中有些地址空间也未运用。
2 依据AM186EM的地址空间优化运用
针对AM186EM处理器，供给了一种地址空间优化的运用，能够扩展FLASH或许内存的可用空间，最大化运用处理器供给的地址空间规模。以选用了最大 RAM容量(512K)的通讯设备为例，对扩展该设备FLASH容量的状况进行具体阐明。关于选用了最大FLASH容量(512K)的通讯设备，怎么扩展 该设备的RAM容量，其完成原理是相似的。
图3是依据AM186EM处理器的选用地址空间优化的通讯设备的规划框图。关于选用最大RAM容量的通讯设备，设置对应选通RAM地址规模的低端寄存器， 使处理器能够选通答应设置的最大RAM容量(512K)。接下来，使FLASH和外围存储器(如双口RAM等)同享处理器高端寄存器答应设置的最大容量 (512K)，这样，除掉外围存储器所需的容量外，剩下的空间能够悉数作为FLASH的寻址空间。
硬件上，除了运用高端地址挑选信号对FLASH和外围存储器进行选通外，还要运用地址译码器来区别FLASH和外围存储器的片选：用地址译码器发生外围存储器的地址选通规模，然后将AM186EM处理器的和外围存储器的地址规模，经过与门相与后作为外围存储器的片选信号；将和除掉外围存储器的地址规模，经过与门相与后作为FLASH的片选信号；将作为RAM的片选信号。这样，FLASH和外围存储器完成了共用选通的地址规模。
FLASH和外围存储器的拜访速率不同，为了防止处理器拜访FLASH或内存时与拜访外围存储器时选用相同的等候周期(以拜访速率低的为规范)然后影响到 体系的功能，不能经过设置UMCS寄存器引进一致的等候状况。能够选用在可编程器材CPLD中发生两个不同的Ready信号，针对FLASH和外围存储器 的拜访引进不同的延时，两个Ready信号经过一个二选一的算法(依据是FLASH的地址规模，仍是外围存储器的地址规模)输入到AM186EM处理器的 异步Ready信号输入端(ARDY)。
软件上设置UMCS寄存器确认拜访的容量(可达512K)，不需求等候状况，引进外部Ready信号。因为外部输入的Ready信号不同，因此拜访FLASH或内存的速度和拜访外围存储器的速度也不同。
图4是输入到AM186EM处理器的ARDY输入端的Ready信号的发生时序图。关于AM186EM处理器而言，一般状况下，一个指令周期等于4个时钟 周期。引进外部Readyr信号后，处理器会从指令的第三个时钟周期开端采样Ready信号的状况，若Ready信号有用(高电平)，则鄙人一个时钟周期 操作相应的设备；若Ready信号无效(低电平)，则不履行任何操作，鄙人一个时钟周期再次采样Ready信号的状况。因此，Ready信号发生的原理是 针对不同的设备经过低电平发生适宜的延时后，再经过高电平使信号有用，这样，处理器鄙人一个时钟周期就能够操作该设备了。
结语
以AM186EM处理器为例，提出一种地址空间优化运用办法，共用处理器的选 通讯。这样完成了FLASH或RAM和外围存储器能够共用尽可能大的地址空间，因此克服了传统的FLASH或RAM与外围存储器运用不同的地址挑选信号所 带来的、FLASH或RAM地址空间扩展受限而外围存储器地址空间有剩下的坏处。关于其他寻址空间有限的处理器，其完成原理是相似的。
