MCF51QEl28快速GPIO的外部總線接口設計

圖2為QEl28與AT49LVl024A的硬件連接實例。在本實例中，鎖存器使用的是2片TI公司的8路D型鎖存器74HC373．2片74HC373的鎖存使能LE(Latch Enable)引腳相連，通過QEl28的信號控制來選擇地址總線和數據總線。地址／數據信號外的其他控制信號使用GPIO控制。本實例中使用PTF端口的4個引腳。

3 軟件設計
RGPIO模塊常用的寄存器共有以下6個：數據方向寄存器RGPIO_DIR、數據寄存器RGPIO_DATA、引腳使能寄存器RGPIO_ENB、數據位清零寄存器RGPIO_CLR、數據位置位寄存器RGPIO_SET和數據位翻轉寄存器RGPIO TOG。6個寄存器均為16位寄存器。其中前面3個寄存器是其他的GPIO口都具有的，后面3個寄存器是RGPIO模塊比較有特色的地方。這3個寄存器與數據寄存器RGPIO_DATA的每一位是對應的，將RGPIO_CLR中某一位置為0，則相應RGPIO_DATA的對應位就會清零。類似的，將RGPIO_SET或RGPIO_TOG的某一位置1，則會將RGPIO_DATA對應位置1或反轉。相對于普通MCU中的讀取數據至累加器→置位→寫入寄存器的操作。RGPIO可以減少操作的時間，具體比較詳見QEl28參考手冊中RGPIO一章。
了解底層寄存器后，筆者對外部總線接口實現的底層函數做了通用性的封裝，共包括3個函數：外部總線接口初始化函數void Exb_Ink(void)；外部總線寫函數void Exb QueuedWrite(word * pAddr，word * pData，byte nTransfer)；外部總線讀函數void Exb_QueuedRead(word * DAddr，word * pData，byte nTransfer)。Exb_Queued-Write函數進行nTransfer次寫操作，將數據數組中的數據寫入地址數組中的地址。 Exb_QueuedRead函數進行nTransfer次讀操作，將地址數組中地址對應的數據讀出放入數據數組中。其中Exb_Init函數代碼如下：

根據這3個通用底層接口函數便可以編寫針對不同的外部設備的函數進行操作。本文以對AT49LVl024A的FIash存儲器進行數據寫入和讀出操作為例，基本滿足常用功能的需要。具體的AT49LVl024A存儲器的命令序列請參考該芯片的技術手冊。

結語
MCF51QEl28微控制器的快速GPIO模塊是具有特色的一個模塊。本文在對該模塊進行分析的基礎上給出了實現高速外部總線的方案，以及硬件連接和軟件底層通用接口，解決了QEl28連接外部高速總線設備的問題。