MCF51QEl28快速GPIO的外部总线接口设计

图2为QEl28与AT49LVl024A的硬件连接实例。在本实例中，锁存器使用的是2片TI公司的8路D型锁存器74HC373．2片74HC373的锁存使能LE(Latch Enable)引脚相连，通过QEl28的信号控制来选择地址总线和数据总线。地址／数据信号外的其他控制信号使用GPIO控制。本实例中使用PTF端口的4个引脚。

3 软件设计
RGPIO模块常用的寄存器共有以下6个：数据方向寄存器RGPIO_DIR、数据寄存器RGPIO_DATA、引脚使能寄存器RGPIO_ENB、数据位清零寄存器RGPIO_CLR、数据位置位寄存器RGPIO_SET和数据位翻转寄存器RGPIO TOG。6个寄存器均为16位寄存器。其中前面3个寄存器是其他的GPIO口都具有的，后面3个寄存器是RGPIO模块比较有特色的地方。这3个寄存器与数据寄存器RGPIO_DATA的每一位是对应的，将RGPIO_CLR中某一位置为0，则相应RGPIO_DATA的对应位就会清零。类似的，将RGPIO_SET或RGPIO_TOG的某一位置1，则会将RGPIO_DATA对应位置1或反转。相对于普通MCU中的读取数据至累加器→置位→写入寄存器的操作。RGPIO可以减少操作的时间，具体比较详见QEl28参考手册中RGPIO一章。
了解底层寄存器后，笔者对外部总线接口实现的底层函数做了通用性的封装，共包括3个函数：外部总线接口初始化函数void Exb_Ink(void)；外部总线写函数void Exb QueuedWrite(word * pAddr，word * pData，byte nTransfer)；外部总线读函数void Exb_QueuedRead(word * DAddr，word * pData，byte nTransfer)。Exb_Queued-Write函数进行nTransfer次写操作，将数据数组中的数据写入地址数组中的地址。 Exb_QueuedRead函数进行nTransfer次读操作，将地址数组中地址对应的数据读出放入数据数组中。其中Exb_Init函数代码如下：

根据这3个通用底层接口函数便可以编写针对不同的外部设备的函数进行操作。本文以对AT49LVl024A的FIash存储器进行数据写入和读出操作为例，基本满足常用功能的需要。具体的AT49LVl024A存储器的命令序列请参考该芯片的技术手册。

结语
MCF51QEl28微控制器的快速GPIO模块是具有特色的一个模块。本文在对该模块进行分析的基础上给出了实现高速外部总线的方案，以及硬件连接和软件底层通用接口，解决了QEl28连接外部高速总线设备的问题。