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DSP芯片中具有代表性的一種,在介紹其特點和中斷技術的基礎上,重點闡述了該芯片在軟件開發過程中中斷技術是如何實現的。?
關鍵詞: TMS320F206? DSP? 中斷
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以信息高速公路為標志的信息化,已成為社會發展的大趨勢,并在逐步成為現實。信息化是以數字化為背景的,而數字信號處理技術則是數字化最重要的基本技術之一。在過去短短的十幾年里,各種集成化的單片數字信號處理器(DSP)的性能得到了很大的改善,軟件開發工具越來越多,也越來越好;而價格卻大幅度下降,從而使得數字信號處理器件及技術更容易使用,價格也能夠為廣大用戶接受。從市場上各種DSP產品來看,德州儀器公司產品占據半壁江山,特別是TMS320系列,本文討論的TMS320F206就是這個系列中的定點數字信號處理芯片。?
1 TMS320F206的結構特點?
TI公司的TMS320F206芯片是采用靜態CMOS集成電路工藝制造的。結構設計建立在TMS320C20X芯片的基礎上,只需5V的低電壓就可運行。它的先進的哈佛結構、片內外設、片上" title="片上">片上內存以及豐富的命令集使它的速度和可靠性大大提高。?
TMS320F206的主要特點有:?
(1)32K×16字的FLASH EEPROM大大降低了開發成本;??? ?
(2)采用了100線TQFP的封裝技術;?
(3)64K字的程序存儲空間、64K字的數據存儲空間和64K字的I/O空間,通過三條并行總線(PBA、DRAB、DWAB)獨立操作。所以可以同時訪問程序空間和數據空間,在一個指定機器周期內,中央算術邏輯單元可執行多達三次的并行存儲器操作;?
(4)片上4.5K的RAM 使得芯片可以實現快速的DSP計算,并使大部分運算能夠在一個指令周期內完成;?
(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中斷,并且大多數中斷用戶可以屏蔽,可以通過軟件的方式靈活控制。?
2 TMS320F206的中斷?
在TMS320F206的程序空間中,中斷向量占據了00～3fh的位置,并且中斷的優先級也是固定的,所以在編程開發時先要編好一個中斷向量表,對于沒有用到的中斷也應該編上,并讓它返回到一個空位置,以免發生意外情況。TMS320F206的中斷有許多特殊的地方,如HOLD和INT1共用一個中斷向量,INT2與INT3也共用一個中斷向量。如果在實際應用中用到的中斷比較多時,那么控制中斷就是一件比較難的事,此時就要對它的三個中斷寄存器靈活運用。下面就來介紹這三個寄存器。?
??? (1) 16位的中斷標志寄存器(IFR),地址為0006h,各位情況如圖1所示。當有一個可屏蔽中斷到達CPU時,IFR的相應標志位就置1,這表明相應的中斷正在被掛起或正在等待響應。將1寫入到相應的標志位,可清除相應的位并清除其中斷請求。
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??? 在圖1中,0表示一般情況下讀的數為0,R表示讀,W1C表示寫1時把這位清為0。-0表示復位后這位為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。它用來屏蔽外部和內部硬件中斷(NMI和RS除外)。當要屏蔽某硬件中斷時,就把相應位清0當要開放某硬件中斷時,就把相應位置1,并且它的每一位不受硬件復位的影響。
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??? 在圖2中,0表示一般情況下讀的數為0,R表示讀,W表示寫,-0表示復位后這位為0。2位是定時器中斷,該位為1表示開放定時器中斷。?
(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。主要用來控制HOLD/INT1和INT2/INT3。
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??? 在圖3中,0位為0時表示屏蔽中斷2(INT2),0位為1時表示開放中斷2;1位為0時表示屏蔽中斷3(INT3),1位為1時表示開放中斷3;2、3位分別為INT2、INT3的標志位,當其為1時表示對應的中斷有中斷請求;4位1時表示單邊沿觸發模式，INT1引腳下降沿到來時，向CPU發出中斷請求，用于INT1中斷。4位為0時表示雙邊沿觸發模式，這種模式適用于HOLD操作。?
??? 此外，TMS320F206還有兩個不能由這三種寄存器來操作和控制的中斷,即:?
(1)RS(Reset)，RS上一旦有請求，將中止程序的流程，使程序執行重新從程序存儲器地址為0000h處開始執行。?
??? (2)NMI，當NMI引腳激活時，程序將強行轉移到中斷向量在24h的位置，并且其它可屏蔽中斷都將禁止。所以當NMI引腳不用時，通常應把它接到高電平，以免發生意外情況。?
3 TMS320F206的中斷實現?
在應用實際中，讓INT2引腳測交流電壓頻率和相位而交流電流相位則由INT3引腳來測量,并計算電壓、電流間的相位差。在本實例中,中斷信號均采用過零信號，定時器的中斷向量為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?? ；清中斷標志?
??? splk ?? #2h，imr?? ；清INT2，INT3的屏蔽位?
??? splk ?? #1h，60h??? ?
??? out ??? 60h，0ffech??? ；僅開INT2 ?
??? splk #0h，61h?
??? splk #0f9fh，62h??? ??? ；設置定時器?
??? out ??? 61h，0fffah??? ?
??? out ??? 62h，0fff9h?
??? clrc ?? intm???????? ?????? ；開中斷?
wait1: idle?
?????? b wait1????? ?????? ；等待中斷?
??? 中斷INT2/3服務程序(intp2)流程圖如圖5所示。?
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??? 中斷INT2/3服務程序(intp2)如下:?
Intp2:? setc intm ????? ；進入INT2,INT3中斷服務程序" title="中斷服務程序">中斷服務程序。?
??????? ……????????????;根據控制字" title="控制字">控制字判斷是進入頻率測試子程序" title="子程序">子程序還是進入相位測試子程序?
??????? 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服務程序?
??????? out 60h，0ffech?? ? ；開INT3中斷?
???? ?? splk #0c29h，63h?
?? ???? out??? 63h，0fff8h? ?? ；啟動定時器?
??????? splk??? #0002h，ifr? ?? ；清INT2/INT3的標志位?
??????? clrc?? intm?????? ? ；開中斷?
??????? ret?
intp31:?setc??? intm??????????? ;INT3服務程序?
??? ??? splk??? #0412h，64h?
??????? out 64h，0fff8h ??????? ；停止定時器?
??????? splk #0002h，ifr??????? ；清INT2/INT3的標志位?
??????? clrc intm?
??????? ret?
??????? in? 65h，0fffah? ?????? ；讀定時器的時間?
??? ??? ……??????????????????? ；計算相位?
intp21:?setc intm ????????? ;判斷中斷次數,第一次開?
??????? ……?????? ???????? ;定時器,第二次關定時器?
??????? bcnd?? stoptimerl，ntc?
??????? out ? 63h，0fff8h?????? ；啟動定時器?
??????? splk?? #0002h，ifr? ??? ;清除INT2/3標志?
??????? clrc?? intm ??????????? ;開中斷?
??????? ret?
stoptimer1: splk? #0412h，64h?
????????? ? out? 64h，0fff8h???? ；關定時器?
? ????? ??? ……??????? ????? ；計算頻率?
??????? b?? ＄?????????????? ；等待?
??? 定時器中斷服務程序(timer)流程圖如圖6所示。?
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timer:? lacl??? 73h???????? ；定時器中斷服務程序?
??????? ……??????????? ;據控制字判斷是進入頻率測試子程序還是進入相位測試子程序。?
??????? cmpr??? 0?
??????? bcnd??? timer2，tc?
??? ??? b??? timer1?
timer1: lacl? 69h?????? ；頻率定時器服務子程序?
??????? add? #1h?
??????? sacl? 69h?
??????? splk? #4h，ifr????? ；清除定時器標志?
??????? clrc? intm?
??????? ret?
timer2:? lacl? 69h? ??????? ;相位定時器服務子程序?
??????? add? #1h?
??????? sacl? 69h?
??????? splk #4h，ifr? ；清定時器的標志位?
??????? clrc intm ?
??????? ret????? ????????；中斷返回?
參考文獻?
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.成都:電子科技大學出版社，1997?
4 張雄偉，曹鐵勇.DSP芯片的原理與開發應用(第二版).北京:電子工業出版社,2000?
5 王念旭.DSP基礎與應用系統設計.北京:北京航空航天大學出版社，2000?
6 TMS320F/C240 DSP Controllers Reference Guide System And Peripherals. TEXAS INSTRUMENTS，1999.7?