5.3.4 Адресное пространство

Семейство MSP430 имеет фон Неймановскую архитектуру с единым адресным пространством для регистров специального назначения (SFR), периферии, ОЗУ и Flash-памяти программ. Общий объем адресуемой памяти составляет 64 кБ.

Рис. – Карта памяти MSP 430

Конкретное распределение памяти можно узнать из справочных данных на интересующее устройство. Доступ к программному коду выполняется всегда по четным адресам. Данные могут быть доступны как байты или как слова.

Flash-память программ

Начальный адрес Flash-памяти зависит от объема имеющейся памяти и различается для разных устройств. Конечный адрес Flash-памяти всегда 0FFFFh. Flash- память может использоваться как для программного кода, так и для данных. Байты или слова таблиц данных могут сохраняться и использоваться непосредственно в Flash-памяти, что исключает необходимость копировать эти таблицы в ОЗУ перед дальнейшим использованием.

Таблица векторов прерываний занимает верхние 16 слов адресного пространства Flash-памяти, при этом вектор прерывания с наивысшим приоритетом находится в самом верхнем адресном слове Flash-памяти (0FFFEh).

ОЗУ

ОЗУ начинается с адреса 0200h. Конечный адрес ОЗУ зависит от объема представленной памяти и различается для каждого конкретного устройства. ОЗУ может использоваться как для программного кода, так и для данных.

Периферийные модули

Периферийные модули отображены в адресном пространстве. Адреса с 0100 до 01FFh зарезервированы для 16-разрядных периферийных модулей. Они будут доступны с помощью команд-слов. Если используются однобайтные команды, допустимы только четные адреса, при этом старший байт результата всегда будет содержать "0".

Адресное пространство с 010h no 0FFh зарезервировано для 8-разрядных периферийных модулей. Эти модули доступны с помощью однобайтных команд. Чтение байтов модулей с помощью команд-слов приведет к появлению в старшем байте непредсказуемого содержимого. Если в байт модуля будут записываться данные в виде слова, то в регистре периферийного модуля сохранится только младший байт этого слова, старший будет проигнорирован.

Регистры специального назначения (SFRs)

Некоторые функции периферии конфигурируются в SFRs. Регистры специального назначения расположены в низших 16-ти байтах адресного пространства и организованы в виде байтов. Обращение к регистрам SFRs производится только с использованием однобайтных команд. Назначение отдельных битов регистров SFRs описывается в техническом руководстве на каждое конкретное устройство.

Организация памяти

Байты расположены в четных или нечетных адресах Слова располагаются только в четных адресах.

Рис. – Биты, байты и слова в памяти, организованной побайтно

При работе с командами-словами должны использоваться только четные адреса. Младший байт слова всегда расположен по четному адресу. Старший байт – в следующем нечетном адресе Например, если слово данных расположено по адресу ххх4h, то младший байт слова данных будет иметь адрес ххх4h, а старший байт слова адрес xxx5h.

5.4 Сравнение микроконтроллеров различных семейств

Здесь приведены результаты сравнения микроконтроллеров нескольких производителей. Для разработки кода различных простейших операций и выполнения его в режиме симулятора была использована платформа разработчика Embedded Workbench™ компании IAR Systems. Эти часто используемые приложения были выполнены на каждом микроконтроллере. Для всех рассмотренных применений были посчитаны суммарные размер кода программы и количество командных циклов, требуемых для выполнения. На рисунке 1 и рисунке 2 приведены диаграммы сравнения размеров кодов программ и количество командных циклов для каждого исследованного микроконтроллера.

Диаграмма сравнения суммарных размеров кодов программ

Диаграмма сравнения суммарного количества командных циклов

В таблице приведены коэффициенты деления частоты задающего генератора для формирования сигналов синхронизации вычислительного ядра рассмотренных микроконтроллеров. Полное время выполнения любого кода можно рассчитать как произведение количества командных циклов и коэффициента деления.

Таблица – Коэффициенты деления частоты задающего генератора для формирования сигналов синхронизации вычислительного ядра

Микроконтроллер	Коэффициент деления
MSP430F135	1
АТ Mega 8	1
PIC18F242	4
8051	12
H8/300L	2
МС68НС11	4