摘? 要: TMS320F206是德州儀器公司" title="德州儀器公司">德州儀器公司定點(diǎn)DSP芯片中具有代表性的一種,在介紹其特點(diǎn)和中斷技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)闡述了該芯片在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中中斷技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的。?
關(guān)鍵詞: TMS320F206? DSP? 中斷
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以信息高速公路為標(biāo)志的信息化,已成為社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì),并在逐步成為現(xiàn)實(shí)。信息化是以數(shù)字化為背景的,而數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)則是數(shù)字化最重要的基本技術(shù)之一。在過(guò)去短短的十幾年里,各種集成化的單片數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的性能得到了很大的改善,軟件開(kāi)發(fā)工具越來(lái)越多,也越來(lái)越好;而價(jià)格卻大幅度下降,從而使得數(shù)字信號(hào)處理器件及技術(shù)更容易使用,價(jià)格也能夠?yàn)閺V大用戶接受。從市場(chǎng)上各種DSP產(chǎn)品來(lái)看,德州儀器公司產(chǎn)品占據(jù)半壁江山,特別是TMS320系列,本文討論的TMS320F206就是這個(gè)系列中的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理芯片。?
1 TMS320F206的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?
TI公司的TMS320F206芯片是采用靜態(tài)CMOS集成電路工藝制造的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建立在TMS320C20X芯片的基礎(chǔ)上,只需5V的低電壓就可運(yùn)行。它的先進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)、片上" title="片上">片上內(nèi)存以及豐富的命令集使它的速度和可靠性大大提高。?
TMS320F206的主要特點(diǎn)有:?
(1)32K×16字的FLASH EEPROM大大降低了開(kāi)發(fā)成本;??? ?
(2)采用了100線TQFP的封裝技術(shù);?
(3)64K字的程序存儲(chǔ)空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64K字的I/O空間,通過(guò)三條并行總線(PBA、DRAB、DWAB)獨(dú)立操作。所以可以同時(shí)訪問(wèn)程序空間和數(shù)據(jù)空間,在一個(gè)指定機(jī)器周期內(nèi),中央算術(shù)邏輯單元可執(zhí)行多達(dá)三次的并行存儲(chǔ)器操作;?
(4)片上4.5K的RAM 使得芯片可以實(shí)現(xiàn)快速的DSP計(jì)算,并使大部分運(yùn)算能夠在一個(gè)指令周期內(nèi)完成;?
(5)豐富的指令集和靈活的尋址方式;?
(6)有四條流水線操作和九級(jí)中斷,并且大多數(shù)中斷用戶可以屏蔽,可以通過(guò)軟件的方式靈活控制。?
2 TMS320F206的中斷?
在TMS320F206的程序空間中,中斷向量占據(jù)了00～3fh的位置,并且中斷的優(yōu)先級(jí)也是固定的,所以在編程開(kāi)發(fā)時(shí)先要編好一個(gè)中斷向量表,對(duì)于沒(méi)有用到的中斷也應(yīng)該編上,并讓它返回到一個(gè)空位置,以免發(fā)生意外情況。TMS320F206的中斷有許多特殊的地方,如HOLD和INT1共用一個(gè)中斷向量,INT2與INT3也共用一個(gè)中斷向量。如果在實(shí)際應(yīng)用中用到的中斷比較多時(shí),那么控制中斷就是一件比較難的事,此時(shí)就要對(duì)它的三個(gè)中斷寄存器靈活運(yùn)用。下面就來(lái)介紹這三個(gè)寄存器。?
??? (1) 16位的中斷標(biāo)志寄存器(IFR),地址為0006h,各位情況如圖1所示。當(dāng)有一個(gè)可屏蔽中斷到達(dá)CPU時(shí),IFR的相應(yīng)標(biāo)志位就置1,這表明相應(yīng)的中斷正在被掛起或正在等待響應(yīng)。將1寫入到相應(yīng)的標(biāo)志位,可清除相應(yīng)的位并清除其中斷請(qǐng)求。
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??? 在圖1中,0表示一般情況下讀的數(shù)為0,R表示讀,W1C表示寫1時(shí)把這位清為0。-0表示復(fù)位后這位為0。?
??? (2) 16位的中斷屏蔽寄存器(IMR),地址為0004h,各位情況如圖2所示。它用來(lái)屏蔽外部和內(nèi)部硬件中斷(NMI和RS除外)。當(dāng)要屏蔽某硬件中斷時(shí),就把相應(yīng)位清0當(dāng)要開(kāi)放某硬件中斷時(shí),就把相應(yīng)位置1,并且它的每一位不受硬件復(fù)位的影響。
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??? 在圖2中,0表示一般情況下讀的數(shù)為0,R表示讀,W表示寫,-0表示復(fù)位后這位為0。2位是定時(shí)器中斷,該位為1表示開(kāi)放定時(shí)器中斷。?
(3) 16位的中斷控制寄存器(ICR),地址為0FFECh,各位情況如圖3所示。主要用來(lái)控制HOLD/INT1和INT2/INT3。
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??? 在圖3中,0位為0時(shí)表示屏蔽中斷2(INT2),0位為1時(shí)表示開(kāi)放中斷2;1位為0時(shí)表示屏蔽中斷3(INT3),1位為1時(shí)表示開(kāi)放中斷3;2、3位分別為INT2、INT3的標(biāo)志位,當(dāng)其為1時(shí)表示對(duì)應(yīng)的中斷有中斷請(qǐng)求;4位1時(shí)表示單邊沿觸發(fā)模式，INT1引腳下降沿到來(lái)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，用于INT1中斷。4位為0時(shí)表示雙邊沿觸發(fā)模式，這種模式適用于HOLD操作。?
??? 此外，TMS320F206還有兩個(gè)不能由這三種寄存器來(lái)操作和控制的中斷,即:?
(1)RS(Reset)，RS上一旦有請(qǐng)求，將中止程序的流程，使程序執(zhí)行重新從程序存儲(chǔ)器地址為0000h處開(kāi)始執(zhí)行。?
??? (2)NMI，當(dāng)NMI引腳激活時(shí)，程序?qū)?qiáng)行轉(zhuǎn)移到中斷向量在24h的位置，并且其它可屏蔽中斷都將禁止。所以當(dāng)NMI引腳不用時(shí)，通常應(yīng)把它接到高電平，以免發(fā)生意外情況。?
3 TMS320F206的中斷實(shí)現(xiàn)?
在應(yīng)用實(shí)際中，讓INT2引腳測(cè)交流電壓頻率和相位而交流電流相位則由INT3引腳來(lái)測(cè)量,并計(jì)算電壓、電流間的相位差。在本實(shí)例中,中斷信號(hào)均采用過(guò)零信號(hào)，定時(shí)器的中斷向量為timer，INT2/INT3的中斷向量為intp2(中斷向量表略)。?
??? 主程序流程圖如圖4所示。?
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??? 主程序如下:?
start:nop?? ?
??? setc ?? intm??????? ??????? ；禁止所有中斷?
??? splk ?? #0ffffh，ifr?? ；清中斷標(biāo)志?
??? splk ?? #2h，imr?? ；清INT2，INT3的屏蔽位?
??? splk ?? #1h，60h??? ?
??? out ??? 60h，0ffech??? ；僅開(kāi)INT2 ?
??? splk #0h，61h?
??? splk #0f9fh，62h??? ??? ；設(shè)置定時(shí)器?
??? out ??? 61h，0fffah??? ?
??? out ??? 62h，0fff9h?
??? clrc ?? intm???????? ?????? ；開(kāi)中斷?
wait1: idle?
?????? b wait1????? ?????? ；等待中斷?
??? 中斷INT2/3服務(wù)程序(intp2)流程圖如圖5所示。?
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??? 中斷INT2/3服務(wù)程序(intp2)如下:?
Intp2:? setc intm ????? ；進(jìn)入INT2,INT3中斷服務(wù)程序" title="中斷服務(wù)程序">中斷服務(wù)程序。?
??????? ……????????????;根據(jù)控制字" title="控制字">控制字判斷是進(jìn)入頻率測(cè)試子程序" title="子程序">子程序還是進(jìn)入相位測(cè)試子程序?
??????? bond intp23，tc?
??????? b intp21?
intp23: in 60h，0fffech??? ;讀控制字ICR?
??????? bit 60h，13?
??????? sst ??? #1h，62h?
??????? bit 62h，4????? ；判斷是INT2還是INT3?
??????? bcnd??? intp22，tc 中斷?
??????? b?? intp31?
intp22:?splk #0002h，60h ?? ;INT2服務(wù)程序?
??????? out 60h，0ffech?? ? ；開(kāi)INT3中斷?
???? ?? splk #0c29h，63h?
?? ???? out??? 63h，0fff8h? ?? ；啟動(dòng)定時(shí)器?
??????? splk??? #0002h，ifr? ?? ；清INT2/INT3的標(biāo)志位?
??????? clrc?? intm?????? ? ；開(kāi)中斷?
??????? ret?
intp31:?setc??? intm??????????? ;INT3服務(wù)程序?
??? ??? splk??? #0412h，64h?
??????? out 64h，0fff8h ??????? ；停止定時(shí)器?
??????? splk #0002h，ifr??????? ；清INT2/INT3的標(biāo)志位?
??????? clrc intm?
??????? ret?
??????? in? 65h，0fffah? ?????? ；讀定時(shí)器的時(shí)間?
??? ??? ……??????????????????? ；計(jì)算相位?
intp21:?setc intm ????????? ;判斷中斷次數(shù),第一次開(kāi)?
??????? ……?????? ???????? ;定時(shí)器,第二次關(guān)定時(shí)器?
??????? bcnd?? stoptimerl，ntc?
??????? out ? 63h，0fff8h?????? ；啟動(dòng)定時(shí)器?
??????? splk?? #0002h，ifr? ??? ;清除INT2/3標(biāo)志?
??????? clrc?? intm ??????????? ;開(kāi)中斷?
??????? ret?
stoptimer1: splk? #0412h，64h?
????????? ? out? 64h，0fff8h???? ；關(guān)定時(shí)器?
? ????? ??? ……??????? ????? ；計(jì)算頻率?
??????? b?? ＄?????????????? ；等待?
??? 定時(shí)器中斷服務(wù)程序(timer)流程圖如圖6所示。?
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timer:? lacl??? 73h???????? ；定時(shí)器中斷服務(wù)程序?
??????? ……??????????? ;據(jù)控制字判斷是進(jìn)入頻率測(cè)試子程序還是進(jìn)入相位測(cè)試子程序。?
??????? cmpr??? 0?
??????? bcnd??? timer2，tc?
??? ??? b??? timer1?
timer1: lacl? 69h?????? ；頻率定時(shí)器服務(wù)子程序?
??????? add? #1h?
??????? sacl? 69h?
??????? splk? #4h，ifr????? ；清除定時(shí)器標(biāo)志?
??????? clrc? intm?
??????? ret?
timer2:? lacl? 69h? ??????? ;相位定時(shí)器服務(wù)子程序?
??????? add? #1h?
??????? sacl? 69h?
??????? splk #4h，ifr? ；清定時(shí)器的標(biāo)志位?
??????? clrc intm ?
??????? ret????? ????????；中斷返回?
參考文獻(xiàn)?
1 TMS320c1x/c2x/c2xx/c5x Assembly Language Tools User’s Guide. TEXAS INSTRUMENTS，1999.7?
2 TMS320c2xx User’s Guide.TEXAS INSTRUMENTS，1999.7?
3 彭啟棕,李玉柏.DSP技術(shù).成都:電子科技大學(xué)出版社，1997?
4 張雄偉，曹鐵勇.DSP芯片的原理與開(kāi)發(fā)應(yīng)用(第二版).北京:電子工業(yè)出版社,2000?
5 王念旭.DSP基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2000?
6 TMS320F/C240 DSP Controllers Reference Guide System And Peripherals. TEXAS INSTRUMENTS，1999.7?