焦剑/深圳市剑拓科技有限公司 在上两篇中，介绍了KT8808的概述和应用方案及各个功能模块。本篇介绍KT8808的主要管脚和主要原理。4、主要管脚说明KT8808封装为QFP208。4.1复位及时钟管脚KT8808使用管脚RSTN为低将所有功能模块初始化。KT8808上有三个振荡器，分别为：串口时钟振荡器(18.432M) XTL1，CLKO；显示点时钟时钟振荡器XTL2，DCLK；DRAM时钟时钟振荡器XTL3，MCLK；KT8808内部所有时钟都是由这三个时钟合成而成。4.2 CPU/ISA总线接口CPU/ISA总线接口是一个8位数据、20位地址的总线。其管脚包括CPU控制信号：ALE，IOWN，IORN，MWRN，MRDN，NMI，INT，RDY，IR0，IR7地址信号：SA[19：0]数据信号。SD[7：0]根据配置寄存器的值不同管脚有不同的功能。4.3 片选信号 片选信号为SCSN、ACS、CS0、CS1N、CS2N、CS3N，作为CPU/ISA总线地址的译码。其中：SCSN作为程序ROM的片选；ACS作为数据SRAM的片选；CS0可作为I/O地址片选，也可作为第二片数据SRAM的片选；CS1N可作为I/O地址片选，也可作为第二片程序ROM的片选；CS2N和CS3N作为I/O地址片选。4.4显存总线接口 显存总线是一个16位总线，用于外接显示存储器。 显示存储器作为图形和字符显示数据的缓冲区以及系统数据区，可使用1片256KX16、2片256KX16或1片1MX16的EDO/FP DRAM。其信号为：行地址选通信号：RASN列地址选通信号：CSLN，CSUN写使能信号：WEN地址：BA[8：0]数据：MD[15：0]第二片DRAM行地址选通信号和地址位9：RSBN4.5字库总线接口 字库总线是一个8位总线，可接一片字库ROM和两片造字SRAM。字库ROM可用256KX8、1MX8、4MX8的MASK ROM或FLASH，其片选用管脚FCSN；SRAM可用8KX8、32KX8、128KX8等容量，其片选用管脚MCSN；地址线分别使用FA[21：0]，数据线使用FD[7：0]。4.6视频接口 与视频接口有关的管脚有HSYN、VSYN、VD[5：0]和CCLK。视频接口可接CRT显示器或LCD显示模块。4.7 打印机接口及通用输入输出（GPIO） 打印机接口与标准PC机兼容，使用17根输入或输出线，分别为LPD[7..0],输出；SLIN，INIT，AUTO，STRB，输出；BUSY，ACKN，PE，SLCT，ERR，输入。 在KT8808, 这17根打印机信号线与7根串口线(TXD4, TDR3, TXD3, DTR2, RXD4, DSR3, RXD3)复用组成3个8位通用输入输出口:通用输入输出口A(GPIOA[7..0]): LPD[7..0]；通用输入输出口B(GPIOB[7..0]): TXD4, TDR3, TXD3, DTR2, SLIN, INIT, AUTO, STRB；通用输入输出口C(GPIOC[7..0]): BUSY, ACKN, PE, SLCT, ERR, RXD4, DSR3, RXD3。 4.8键盘控制器 键盘控制器1使用管脚KCLK（时钟）和KDAT（数据）。键盘控制器2的管脚与CS2N（时钟）和CS3N（数据）复用。4.9通用异步接收/发送器串口1使用如下管脚：TXD1、RXD1、DTR1、DSR1、RTS1、CTS1、DCD1，外接电平转换电路可组成一个完整的25针串口。串口2使用如下管脚：TXD2、RXD2、DTR2、DSR2，外接电平转换电路可组成一个完整的9针串口。串口3使用如下管脚：TXD3、RXD3、DTR3、DSR3，外接电平转换电路可组成一个完整的9针串口。串口4的数据发送信号TXD4，串口4的数据接收信号RXD4。串口5至8都是2线串口，与其它信号复用管脚。5、主要工作原理5.1复位配置 配置寄存器是一个16位的寄存器，其内容在复位信号RSTN从低到高时将显存总线数据线MD[15：0]值打入，使得KT8808工作在不同的工作模式。管脚MD[15：0]内部都有下拉电阻，可外接4.7K的上拉电阻将其拉高，其主要功能如下：(1)MD[11]选择80188/808186 CPU是否工作，如为0，则内部CPU不工作，须外接CPU如AM188、V20、Z80180、80188等；如为1，则内部CPU工作。(2)MD[2]、MD[1]选择CPU/ISA总线的类型，如为00，则为V20/80188 CPU总线；如为01，则为Z80180 CPU总线；如为1X，则为ISA总线。(3)MD[12]、MD[3]选择内部CPU时钟，如为00，则内部CPU时钟为XTL1 2分频；如为01，则内部CPU时钟为XTL1；如为10，则内部CPU时钟为XTL2 2分频；如为11，则内部CPU时钟为XTL2。(4)MD[4]选择启动位置，如为0，则从字库总线启动；如为1，则从ISA/CPU总线启动。5.2启动 在内部CPU工作的情况下，在复位后，CPU地址指向FFFF0H，如字库总线启动，则该地址送到字库总线，字库ROM高端64KB作为程序区，程序运行过程中可切换到ISA/CPU总线；如从ISA/CPU总线启动，则该地址送到ISA/CPU总线，单独的程序ROM可为64KB\128KB\256KB。5.3显存格式 KT8808可外接一片256KX16、两片256KX16或1MX16的DRAM做为显示存储器，其容量分别为512KB、1MB和2MB。显存可分为字符显示行表区、字符显示数据区、图形显示数据区、程序数据区等区域。 字符显示行表区固定在显存的最高端512字节。共有4个行表，每个行表有32个表项，行表0对应上屏，行表1对应中屏，行表2对应下屏，行表3保留。行表用于字符屏，每一字符行对应一个行表项，每一行表项为4字节，其定义如下：字节0-1 每一字符行起始地址的低16位（高位由寄存器决定）字节2 保留字节3 位[7..4] 保留字节3位[3..0] 当前字符行的象素平移，8/16点字符用D[2：0]，12/24点字符 用D[3：0] 字符显示数据区用于存储字符数据，其在显存的起始地址由上述行表字节1和0决定。CPU通过CPU地址0AH段和DRAM页地址寄存器来访问。 图形显示数据区用于存储图形数据，其在显存的起始地址由一个16位寄存器决定。CPU通过CPU地址0AH段和DRAM页地址寄存器来访问。 程序数据区用于存储CPU执行程序的数据，如中断向量表、堆栈等。对CPU来说，程序数据区是一个最大640KB的区域，占据CPU地址的0到9段。对显存来说，这是一个粒度为64字节的640KB窗口，其显存起始地址由一个16位寄存器设置。5.4字符属性 在显存中，每个字符占据相连的4个字节，西文占一个字符位置，汉字占两个字符位置。每个字符占用的4个字节称为属性字节。字符属性字节0和1为标准VGA属性，字符属性字节2和3为扩展属性。其定义如下：字符属性字节0定义字符的编码。字符属性字节1定义字符的颜色，其各位定义如下：D3-0: 16色前景，其中D3 高亮D2 蓝色D1 绿色D0 红色D7-4: 16色背景，其中D7 高亮D6 蓝色D5 绿色D4 红色字符属性字节2定义如下：D7-4 西文字符集选择D3 横放右 D2 纵放上半D1 纵放下半D0 汉字首码字符属性字节3定义如下：D7 保护D6 横放左D5 闪烁D4 反视D3 左直D2 右直D1 上划D0 下划5.5 CRT /LCD接口 KT8808使用独特的在CRT显示屏幕范围内开窗口的方式实现LCD显示，这样，在不改动原CRT寄存器设置的情况下，通过5位X起点寄存器、4位Y起点寄存器、10位X大小寄存器、9位Y大小寄存器来定义LCD的显示位置和大小。当然，也可以重新设置CRT寄存器优化LCD显示。6、结语 为了提高本公司汉字终端芯片的集成度和保持我公司在汉字终端芯片领域的优势，我们一直在寻求将CPU集成到我们已销售六年的汉字终端主控芯片中，为此，我们考察了多种CPU。 本公司在推广、销售汉字终端芯片的过程中发现，在某些领域16位CPU 80188/80186用得相当普遍，生产80188/80186只有INTEL和AMD两家，INTEL为了推广其高档次CPU，已经将该产品停产，AMD的80188/80186也不再发展，也多次想将其停产；同时由于内部是微码指令译码的限制，该两家的80188/80186最高工作频率只有20MHZ，不能适用网络环境的使用，因此许多网络应用都转向32位RISC CPU，实际上由于80188/80186的代码优势，只要将其工作频率提高到一定程度（经我们测算，40MHZ），就可在大多数网络环境下工作得很好。 在我们给客户做方案的过程中，我们发现在32位RISC CPU动不动就需要几兆程序和数据内存的实时操作系统，由于80188/80186程序代码紧凑，在16位CISC CPU 80188/80186下只需要一两百K程序和数据内存。采用80188/80186更容易将程序和数据存储器集成芯片中。 本公司有多年大屏幕汉字显示处理的经验，我们发现，虽然32位RISC CPU如ARM7500上有8K高速缓冲器，但对于离散性高、容量大的汉字字库（16点阵GB2313为256K字节，24点阵GBK2、0为2.7M字节）却无法实现高速的汉字显示刷新，而我们的硬汉字字符发生器却可以在低速的8位CPU下高速刷新。 同时，市场上低档的8位单片系统（如8051）和高档的32位单片系统（如ARM，MIPS，POWERPC）很多，但中档的16位单片系统却基本没有，这是一个市场空挡。 为此，我们从2003年初开始逐条研究80188/80186指令集，花了三个月时间编码，六个月时间FPGA验证排错，2003年11月布完版图，参与新加坡特许半导体的0.35微米MPW计划，到2004年3月得到MPW样片，4月份开始工程样片生产，6月份得到封装好的批量产品KT8808。令我们心慰的是，KT8808一次投片成功，并得到新老客户的试用。