专利名称：利用内部和外部存储器的制作方法
技术领域：
本发明涉及微控制器领域。更具体地说，本发明涉及增大可由微控制器使用的存储器量。
微控制器为不需要大的计算能力的应用提供了成本与性能的良好平衡，且它不能承载昂贵的部件。微控制器通常是单片器件，包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、以及随机存取存储器(RAM)。ROM包含用于CPU的指令码，且RAM能够在CPU完成从ROM读出的指令时保持CPU所需的当前变量信息。
微控制器经常能够对作为微控制器的一部分的内部ROM以及外部ROM进行存取。通常，外部ROM可以具有比内部ROM大的容量。例如，内部ROM可以具有32K的容量，且微控制器能够存取容量为64K字节的外部ROM进行存取。
微控制器通常根据微控制器输入管脚之一上的输入的电平，对作为基本存储器的内部或外部ROM进行存取。这种输入管脚通常被称为外部存取管脚或EA管脚。例如，如果EA上的信号电平低，则微控制器能够明白把外部存储器作为基本存储器来进行存取，且如果EA的电平高，则微控制器可明白把内部存储器作为基本存储器来存取。
如果内部存储器被设计为基本存储器，则在内部存储器的范围内的一个地址上的所有值都通过从内部存储器的提取而得到存取。然而，当需要内部存储器的范围以外的地址时，该值通过从外部存储器的提取而得到存取。因此，借助被设计成基本存储器的内部存储器，内部存储器的所有存储器地址都能够得到存取，且在内部存储器的最高地址以上的外部存储器存储器地址也能够得到存取。因此，在此模式下，外部存储器的较低的地址—它们对应于内部存储器的地址—不能得到存取。如果外部存储器被设计为基本存储器，则在外部存储器的范围内的地址的所有值都可通过从外部存储器的提取而得到存取。在此模式下，内部存储器的地址根本不能被存取。
虽然存取内部存储器和外部存储器的所有存储器看起来是件简单的事，把认为存取置于微控制器的控制之下则是困难的。实现这点的一种可能方法，是把微控制器的输出连接到EA。因此，微控制器可在它希望把其他存储器作为基本存储器进行存取时随时改变EA上的信号电平。不幸的是，在此模式下操作微控制器通常产生了不稳定的操作。因此，多数微控制器制造者建议在复置之后使EA的电平保持稳定，但不保证微控制器在其他情况下的操作。
这种限制的结果，是当外部存储器为基本存储器时等于内部存储器的容量的存储器空间被浪费了，因为在此模式下内部存储器不能被存取。或者，当内部存储器被作为基本存储器时，等于外部存储器的容量的存储器空间被浪费了，因为在此模式下不能存取外部存储器的这一部分。当然，如果需要更多的存储器，可以购买能够存取更大的存储器地址的微控制器。然而，这种微控制器更昂贵，且抵消了采用成本低廉的微控制器所带来的节约成本的好处。
因此，需要以成本低廉且可靠的方式允许微控制器选择和存取它所能够采用的所有内部存储器和外部存储器的方法。
以上的和其他的需要，借助一种用于分别来自一个微控制器的指令而选择将要由该微控制器存取的基本存储器的电路，而得到了满足。一个输入端接收来自微控制器的该指令。该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器对作为基本存储器的内部存储器进行存取。另外，该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器对作为基本存储器的外部存储器进行存取。一个复置输出被用来把该复置信号送到微控制器，且一个存储器选择输出被用来把一个存储器选择信号送到微控制器。
在最佳实施例中，来自微控制器的指令有选择地命令该电路每次只执行上述两个不同程序中的一个。两个程序之间的选择是根据指令的内容来进行的，该内容可以是每次不同的。如果指令的内容表明内部存储器将要被作为基本存储器，则该电路，响应于该指令，被命令去对微控制器进行复置，并指示微控制器对作为基本存储器的内部存储器进行存取。类似地，如果指令的内容表明外部存储器将要被作为基本存储器，则该电路响应于该指令而被命令去对微控制器进行复置并指示微控制器对作为基本存储器的外部存储器进行存取。
逻辑电路对从微控制器接收的指令进行处理，并响应于从微控制器接收的该指令，在微控制器处理该复置信号的同时，有选择地把一个内部基本存储器选择信号送到存储器选择输出端上，并响应于从微控制器接收的指令在微控制器处理该复置信号的同时把一个外部基本存储器选择信号送到存储器选择输出端上。
如在此所述，微控制器把命令送到逻辑电路，且逻辑电路作为回答而把信号送到微控制器。应该理解的是，指令和信号可包括相同类型和形式的通信。为了描述清楚起见，命令和信号这两个词被分开使用，从而使微控制器与逻辑电路之间的通信方向更容易得到理解。因此，从微控制器至逻辑电路的通信一般被称为命令，而从逻辑电路至微控制器的通信一般被称为信号。
由于电路受到微控制器的控制，微控制器能够选择它何时对作为基本存储器的外部存储器进行存取，以及它何时对作为基本存储器的内部存储器进行存取。由于基本存储器选择信号是在该电路启动的复置序列期间被送到微控制器的，在微控制器的指引下，EA管脚的电平在微控制器完成了复置之后不会改变，因而微控制器是以稳定的方式运行的，就象制造者所建议的那样。
在本发明的最佳实施例中，微控制器是一个8位的微控制器，外部存储器是可编程闪烁存储器，外部存储器的容量比内部存储器的来，外部存储器包括打印机控制码，内部存储器包括闪烁编程码，且在复置信号响应于电力接通复置而被送到复置输出端上的同时该电路把内部基本存储器选择信号送到存储器选择输出端上。
在用于选择将要被微控制器存取的基本存储器的方法中，根据本发明，一个指令被从微控制器送到一个电路。该指令有选择地地命令该电路复置微控制器并指示微控制器对作为基本存储器的内部存储器进行存取。该指令还有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的外部存储器。
该指令是在该电路的一个输入端上接收的，且在电路的输入端上接收的来自微控制器的指令被逻辑电路所处理。这种处理包括有选择地产生一个内部基本存储器选择信号，并有选择地产生一个外部基本存储器选择信号。
一个复置信号在该电路关断一个复置输出端上被送到与该电路相连的微控制器上，且该复置信号在微控制器的一个复置输入端上得到接收。该微控制器响应于在该复置输入端上接收的该复置信号而进入一种复置过程。一个存储器选择信号被有选择地地在该电路的一个存储器选择输出端上送出，其中该存储器选择信号是内部存储器选择信号与外部存储器选择信号中的一个。该存储器选择信号在复置过程期间在微控制器的一个存储器选择输入端上得到接收。
当从该电路接收的存储器选择信号是外部基本存储器选择信号时，微控制器在微控制器退出复置过程时对作为基本存储器的外部存储器进行存取。当从该电路接收到的存储器选择信号是内部基本存储器选择信号时，微控制器在它退出复置过程时对作为基本存储器的内部存储器进行存取。
通过以下结合附图一这些附图不是成比例的以更好地描述本发明且其中相同的部件用相同的标号表示一对最佳实施例所进行的详细描述，本发明的进一步的优点将变得显而易见。在附图中
图1是描述带有微控制器和外部存储器的ASIC的功能框图；图2显示了ASIC所接收和发送的信号的第一实施例；图3显示了ASIC所接收和发送的信号的第二实施例。
现在参见附图，其中在图1中描述了一个微控制器10—诸如东芝制造的TMP990CM38。微控制器10包括一个CPU 12和一个ROM 14—在此也被称为内部存储器14。CPU 12和内部存储器14由总线16相电连接。微控制器10也通过总线16而与一个外部存储器18相电连接。
如上所述，内部存储器14或外部存储器18可以作为基本存储器而被微控制器10所存取。同样，当内部存储器14可作为基本存储器而被存取时，外部存储器18与内部存储器14的地址空间对应的部分不能被微控制器10所存取。进一步地，当外部存储器18作为基本存储器而得到存取时，内部存储器14的所有部分都不能被微控制器10所存取。
基本存储器，可借助EA管脚22上提供关断信号的电平，而在内部存储器14与外部存储器18之间进行选用。例如，如果EA 22的电平低，则可把外部存储器18选为基本存储器，且如果EA 22高，可被内部存储器14选为基本存储器。应该理解的是，对于不同的微控制器10，EA 22的电平与选作基本存储器的存储器之间的关系可以是不同的。另外，微控制器10可以具有一系列的输入端(未显示)—借助它们可以在一个内部存储器14与一或多个外部存储器18之间选择基本存储器。所有这些配置和适配都与与本发明的精神相相容且处于本发明的精神之内的。
如上所述，在复置过程完成之后切换EA 22上的电平使微控制器10的操作变得不稳定，且那不是最佳的操作模式。较好的是在复置过程期间切换EA 22上的电平，且该复置过程是通过在微控制器10的RESET管脚26上提供一个信号来启动的。微控制器10自己来处理这样的一系列步骤是不稳定的。
例如，如果微控制器10通过从其自己的一个输出端向RESET 26发送一个信号来启动一个复置过程，则它将不能在复置过程中切换EA 22上的电平，即使它有与EA 22相连的输出端。这种情况的原因，是在复置过程期间，微控制器10没有处理由该复置过程具体定义的信号以外的信号的能力。
因此，根据本发明的一个实施例，一个电路30—诸如一个针对具体应用的集成电路(ASIC)—与微控制器10相电连接。电路30包含逻辑电路，而该逻辑电路在微控制器10的指示下能够完成微控制器10自己所不能完成的基本存储器选择处理中的所希望的步骤。
电路30具有一个存储器选择输出端32，而存储器选择输出端32通过线路24而与微控制器10的EA 22相电连接。一个输入端48通过总线16而与微控制器10的一个输出端42相电连接，且一个复置输出端34通过线路28而与微控制器10的RESET 26相电连接。
例如，当微控制器10希望将其基本存储器从内部存储器14切换到外部存储器18时，它从输出端42在总线16上发送一个指令，而该指令被电路30的输入端48所接收。图2表示了电路30所接收和发送的某些信号的时序。轨迹36代表了在总线16上发送的字节20，它是从微控制器10送至电路30的指令信号。
在一个替换实施例中，该指令可采用两条信号线而不是总线16来进行发送。在此实施例中，一个信号线表示哪一个基本存储器将要得到选择，且另一条信号线被系紧以使电路30启动微控制器10的复置。在进一步的实施例中，只采用了一条信号线来取代总线16。该单个信号线上的从非激活状态至激活状态的一个初始电平跃迁，使得电路30能够进行复置操作，且随后该信号线将返回到其初始非激活状态。基本存储器的选择—是内部存储器14还是外部存储器18，借助微控制器10使该线上的信号保持在激活状态的时间，而通知给电路30。例如，较长的激活信号表示内部存储器14应该是基本存储器，且较短的激活信号表示外部存储器18应该是基本存储器。
当电路30接收到总线16上来自微控制器10的指令时，该指令由电路30中的逻辑电路进行处理。该逻辑电路允许电路30在复置输出端34上把一个复置信号通过线路28送到微控制器10的RESET 26。这在图2中以图形的方式得到了显示，其中轨迹38在预定数目的时钟脉冲里处于低电平。当微控制器10在RESET 26接收到该信号时，它进入复置过程。
当微控制器10处于复置过程时，电路30在存储器选择输出端32上把一个信号通过线路24送到EA 22。这在图2中被显示为降至一个低电平的轨迹40，它在此例中表示了一个外部基本存储器选择信号。当微控制器10退出该复置过程时(由再次成为高的轨迹38的电平表示)，微控制器10处于其中外部存储器18被选为基本存储器的模式。在最佳实施例中，加到RESET 26上的信号只复置微控制器10，而不复置系统中的其他任何部分。因此，当微控制器10完成复置过程时，它可对系统中的其他部分进行询问，以判定系统在复置之前所处的状态。
图3显示了在微控制器10已经对作为基本存储器的外部存储器18进行存取的情况下的时序信号。因此，在此例中，电路30通过使线路24上的电平在复置过程期间处于高电平而产生一个内部基本存储器选择信号，如从低状态切换到高状态的轨迹40所示。
在最佳实施例中，可把两种不同的指令经总线16从微控制器10送到电路30。一个指令命令电路30启动复置并选择外部存储器18为基本存储器。另一指令命令电路30启动复置并选择内部存储器14为基本存储器。因此，在最佳实施例中，微控制器10能够选择内部存储器14或外部存储器18中的一个作为基本存储器，而不论两者中的哪一个在复置之前被用作基本存储器。因此，最佳实施例不仅限于把内部存储器14与外部存储器18中的某一个选择为基本存储器。
在一种替换实施例中，如果当前的基本存储器是内部存储器14，则一个单个的指令命令电路30选择外部存储器18为基本存储器。类似地，如果当前的基本存储器是外部存储器18，则该指令命令电路30选择内部存储器14为基本存储器。这种交替的单个指令实施例倾向于限制电路30的操作，因而它只能把内部存储器14和外部存储器18中的某一个选择为基本存储器。
本发明具有广泛的应用，诸如在打印机中。在此应用中，外部存储器18较好地是闪烁存储器，且应该具有比内部存储器14大的容量。内部存储器14可包含闪烁编程码，该码使得闪烁外部存储器18能够得到编程。因此，在制造期间，可把空白或未加载的闪烁外部存储器18置于打印机组件中，且微控制器10的内部存储器14已经包含了对外部存储器18进行编程的所需命令。与此相关地，在通电复置(POR)时电路30将向微控制器10发出一个内部基本存储器选择信号，从而使内部存储器14中的闪烁编程编程能够得到使用，且微控制器10将处于使外部存储器18能够得到再编程的模式。
由于打印机控制码通常要求比闪烁编程程序更大的存储器空间，所以打印机控制码最好被置于外部存储器18中。对内部存储器14和外部存储器18的这种利用是特别好的，因为驻留在内部存储器14中的较小的闪烁编程码所要求的升级通常比驻留在闪烁外部存储器18中的、能够被容易地升级的打印机控制码少。另外，以使得微控制器10需要得到复置以存取所有的码的方式打破内部存储器14和外部存储器18上的打印机控制码，是不方便的，因为这将中断打印程序，从而至少造成打印效率的降低。然而，在对闪烁外部存储器18再编程之前利用内部存储器14中的闪烁编程程序进行复置，通常不会有问题，且将是系统在通电复置时容易处于的缺省模式。
已经以上具体描述了本发明的具体实施例，应该理解的是本发明也同样可应用于本领域的技术人员众所周知的不同的应用场合。
权利要求
1.用于响应于来自一个微控制器的指令而选择将要由该微控制器存取的基本存储器的电路，包括a.一个输入端，用于接收来自微控制器的指令，该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器，并有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器，b.一个复置输出端，用于把一个复置信号发送到微控制器，c.一个存储器选择输出端，用于把一个存储器选择信号发送到微控制器，以及d.逻辑电路，用于i.处理从微控制器接收的指令ii.响应于从微控制器接收的指令而在该复置信号受到微控制器的处理的同时有选择地在存储器选择输出端上发送一个内部基本存储器选择信号，以及iii.响应于从微控制器接收的指令而在复置信号得到微控制器的处理的同时有选择地在存储器选择输出端上发送一个外部基本存储器选择信号。
2.根据权利要求1的电路，其中微控制器进一步包括一个8位微控制器。
3.根据权利要求1的电路，其中外部存储器进一步包括一个闪烁可编程存储器。
4.根据权利要求1的电路，其中外部存储器具有比内部存储器大的容量。
5.根据权利要求1的电路，其中在复置信号响应于通电复置而被在复置输出端上得到发送的同时该电路在存储器选择输出端上发送内部基本存储器选择信号。
6.根据权利要求1的电路，其中外部存储器进一步包括打印机控制码。
7.根据权利要求1的电路，其中内部存储器进一步包括闪烁编程码。
8.一种打印机控制器，它具有微控制器和外部存储器，其改进包括一个用于响应于来自一个微控制器的指令而选择将要由该微控制器存取的基本存储器的电路，包括a.一个输入端，用于接收来自微控制器的指令，该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器，并有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器，b.一个复置输出端，用于把一个复置信号发送到微控制器，c.一个存储器选择输出端，用于把一个存储器选择信号发送到微控制器，以及d.逻辑电路，用于i.处理从微控制器接收的指令ii.响应于从微控制器接收的指令而在该复置信号受到微控制器的处理的同时有选择地在存储器选择输出端上发送一个内部基本存储器选择信号，以及iii.响应于从微控制器接收的指令而在复置信号得到微控制器的处理的同时有选择地在存储器选择输出端上发送一个外部基本存储器选择信号。
9.根据权利要求1的电路，其中微控制器进一步包括一个8位微控制器。
10.根据权利要求1的电路，其中外部存储器进一步包括一个闪烁可编程存储器。
11.根据权利要求1的电路，其中外部存储器具有比内部存储器大的容量。
12.根据权利要求1的电路，其中在复置信号响应于通电复置而被在复置输出端上得到发送的同时该电路在存储器选择输出端上发送内部基本存储器选择信号。
13.根据权利要求1的电路，其中外部存储器进一步包括打印机控制码。
14.根据权利要求1的电路，其中内部存储器进一步包括闪烁编程码。
15.用于选择将要微控制器存取的基本存储器的方法，包括a.从微控制器向一个电路发送一个指令，该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器，并有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的外部存储器，b.接收在该电路的一个输入端上的指令，c.借助逻辑电路处理在该电路的输入端上从微控制器接收的指令，该处理包括i.有选择地产生一个内部基本存储器选择信号，以及ii.有选择地产生一个外部基本存储器选择信号；d.借助该电路而在该电路的一个复置输出端上向微控制器发送一个复置信号，e.在微控制器的一个复置输入端上接收该复置信号，f.微控制器响应于在复置输入端上接收的复置信号而进入复置过程，g.在该电路的一个存储器选择输出端上有选择地发送一个存储器选择信号，该存储器选择信号是一个内部存储器选择信号和一个外部存储器选择信号之一，h.在微控制器的一个存储器选择输入端接收该存储器选择信号，微控制器在复置过程期间在存储器选择输入端上接收该存储器选择信号，i.当从该电路接收的存储器选择信号是外部基本存储器选择信号时在微控制器退出复置过程时借助微控制器存取作为基本存储器的外部存储器，以及j.当从该电路接收的存储器选择信号是内部基本存储器选择信号时在微控制器退出复置过程时借助微控制器存取作为基本存储器的内部存储器。
16.根据权利要求15的方法，其中微控制器进一步包括一个8位微控制器。
17.根据权利要求15的方法，其中外部存储器进一步包括一个闪烁可编程存储器。
18.根据权利要求15的方法，其中该电路响应于通电复置而存储器选择输出端上发送内部基本存储器选择信号。
19.根据权利要求15的方法，其中外部存储器进一步包括打印机控制码。
20.根据权利要求15的方法，其中内部存储器进一步包括闪烁编程码。
21.用于把一个内部存储器和一个外部存储器中的一个选择为基本存储器的设备，包括a.一个微控制器，它具有用于发送一种基本存储器选择指令的输出端、用于接收一个复置信号的复置输入端、以及用于接收一种基本存储器选择信号的基本存储器选择输入端，以及b.一个电路，它具有用于接收来自微控制器的基本存储器选择指令的输入端、用于向微控制器的复置输入端发送该复置信号的复置输出端、以及用于向微控制器发送基本存储器选择信号的基本存储器选择输出端，该电路还具有逻辑电路，该逻辑电路用于i.处理从微控制器接收的基本存储器选择指令，ii.响应于基本存储器选择指令而向微控制器发送复置信号，以及iii.响应于从微控制器接收的基本存储器选择指令，且在复置信号被微控制器所处理的同时，有选择地在基本存储器选择输出端上发送以下信号之一(1)一种内部基本存储器选择信号，从而指示微控制器选择内部存储器作为基本存储器并对其进行存取，以及(2)一种外部基本存储器选择信号，从而指示微控制器选择外部存储器作为基本存储器并对其进行存取。
全文摘要
用于响应于来自一个微控制器的指令而选择由该微控制器存取的基本存储器的电路。一个输入端接收来自微控制器的指令。该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的内部存储器。另外,该指令有选择地命令该电路复置微控制器并指示微控制器存取作为基本存储器的外部存储器。一个复置输出端被用来向微控制器发送复置信号,且一个存储器选择输出端被用来向微控制器发送一个存储器选择信号。
文档编号G06F12/06GK1199884SQ98108309
公开日1998年11月25日 申请日期1998年5月12日 优先权日1997年5月12日
发明者科莱格·帕尔莫·布什, 戴维·布里安·朗哥 申请人:莱克斯马克国际公司