基于IP核的PSTN短消息终端SoC软硬件协同设计

　　SoC中的FSK/DTMF调制解调器、LCD接口、键盘扫描、数据存储器扩展页面寻址接口以及线路状态控制接口等，都作为片内外设连接在DW8051_core所特有的SFR内部总线上。8 KB的片上RAM和片外512 KB的Flash存储器AM29LV040都连接在DW8051_core的MEM总线上，如图1所示。

图1 经过扩展的DW8051_core SFR总线以及SoC系统结构

3.2 外设在SFR总线上的地址映射

　　DW8051_core通过SFR地址总线sfr_addr[0:7]，SFR读信号sfr_rd，SFR写信号sfr_wr，SFR数据输出总线sfr_data_out[0:7]，数据输入总线sfr_data_in[0:7]来访问映射到SFR总线上的片上外设。每一个外设都通过SFR地址映射成SFR总线上的一个寄存器，如图2所示。

　　对这些扩展SFR寄存器的访问和对普通寄存器的访问在形式上并没有区别。当应用程序使用Keil的C51编译器时，修改reg51.h文件可以让编译器确认用户所扩展的SFR寄存器。对扩展SFR外设地址的分配可以根据设计需要而不同，但是只能使用DW8051_core没有保留和占用的地址，否则会发生冲突。在reg51.h文件中添加以下语句让编译器确认扩展的寄存器：

　　sfr SEND_MODEM_DATA = 0xf1;/* 扩展，发送Modem数据，只写 */
sfr READ_FSK_DECODE = 0xf1;/* 扩展，读FSK解调数据，只读 */
sfr READ_DTMF_DECODE = 0xf2;/* 扩展，读DTMF解调数据，只读 */
sfr MODEM_STATUS = 0xf3;/* 扩展，Modem状态，只读 */
sfr MODEM_CTRL = 0xf2;/* 扩展，Modem控制，只写 */
sfr KEYPAD_VALUE = 0xf4;/* 扩展，读键盘值，只读 */
sfr FLASH_PAGE = 0xf5; /* 扩展，页面寻址，只写 */
sfrLCD_DATA = 0xf6; /* 扩展，LCD数据，读写 */
sfr LCD_CTRL = 0xf7; /* 扩展，LCD控制，只写 */
sfr CIRCUIT_STATUS = 0xff; /* 扩展，线路状态，只读 */
sfr CIRCUIT_CTRL = 0xff; /* 扩展，线路控制，只写 */

　　为了节约SFR总线地址资源，一些扩展的SFR寄存器在硬件上设计为只能写、不可读，另外一些被设计为只能读、不可写。这样，二者可以复用同一个SFR总线地址，比如MODEM_CTRL和READ_DTMF_DECODE寄存器；但是这样在需要先将那些“只写”寄存器的内容读出，运算后再进行写回操作的时候就很不方便。这里采用了镜像变量的方法，为每一个“只写”寄存器建立一个全局变量，每次写寄存器操作后，都对这个全局变量进行同样的写操作，时刻保持变量值和寄存器的内容一致，在需要读出的时候就使用此全局变量。MODEM_CTRL寄存器的bit0控制Modem是DTMF还是FSK模式。下面以对这一位的操作为例说明。

　　建立它的镜像全局变量：

　　unsigned char xdata modem_ctrl_mirror;

　　定义控制位：

　　#define MODEM_B0_MODE0x01// 1-DTMF, 0-FSK

图2 片上外设在SFR总线上的物理连接