TMS320F206的中斷技術及其實現

TMS320F206的中斷技術及其實現

　　摘要：TMS320F206是德州儀器公司定點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：TMS320F206DSP中斷
　　
　　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。
　　
　　1TMS320F206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FLASHEEPROM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，可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可斷，并且大多數可斷用戶可以屏蔽，可以通過軟件的方式靈活控制。
　　
　　2TMS320F206的可斷
　　
　　在TMS320F206的程序空間可，可斷向量占據了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。當有一個可并蔽中斷到達CPU時，IFR的相應標志位就置1，這表明相應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。
　　
　　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。
　　
　　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。
　　
　　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，通常應把它到高電平，發免發生意外情況。
　　
　　3TMS320F206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）。
　　
　　主程序流程圖中圖4所示。
　　
　　主程序如下：
　　
　　start:nop
　　
　　setcintm；禁止所有中斷
　　
　　splk#0ffffh,ifr；清中斷標志
　　
　　splk#2h,imr；清中斷標志
　　
　　splk#2h,imr;清INT2，INT3的屏蔽位
　　
　　splk#1h,60h
　　
　　out60h,0ffech；僅開INT2
　　
　　splk#0h,61h
　　
　　splk#0f9fh,62h;設置定時器
　　
　　out61h,0fffah
　　
　　out62h,0fff9h
　　
　　clrcintm;開中斷
　　
　　wait:idle
　　
　　bwait1；等待中斷
　　
　　中斷INT2/3服務程序（intp2）流程圖如圖5所示。
　　
　　中斷INT2/3服務程序（intp2）如下：
　　
　　Intp2:setcintm；進入INT2，INT3中斷服務程序。
　　
　　……；根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
　　
　　bondintp23,tc
　　
　　bintp21
　　
　　intp23:in60h,0fffech;讀控制字ICR
　　
　　bit60h,13
　　
　　sst#1h,62h
　　
　　bit62h,4;判斷是INT2還是INT3
　　
　　bcndintp22,tc中斷
　　
　　bintp31
　　
　　intp22:splk#0002h,60h;INT2服務程序
　　
　　out60h,0ffech;開INT3中斷
　　
　　splk#0c29h,63h
　　
　　out63h,0fff8h;啟動定時器
　　
　　splk#0002h,ifr；清INT2/INT3的標志位
　　
　　clrcintm;開中斷
　　
　　ret
　　
　　intp31:setcintm；INT3服務程序
　　
　　splk#0412h,64h
　　
　　out64h,0fff8h；停止定時器
　　
　　
　　
　　
　　splk#0002h,ifr；清INT2/INT3的標志位
　　
　　clrcintm
　　
　　ret
　　
　　in65h,0fffah；讀定時器的時間
　　
　　……；計算相位
　　
　　intp21:setcintm；判斷中斷次數，第一次開
　　
　　……；定時器，第二次關定時器
　　
　　bchdstoptimerl,ntc
　　
　　out63h,0fff8h;啟動定時器
　　
　　splk#0002h,ifr;清除INT2/3標志
　　
　　clrcintm；開中斷
　　
　　ret
　　
　　stoptimer1：splk#0412h,64h
　　
　　out64h,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。
　　
　　timer:lacl73h；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。
　　
　　cmpr0
　　
　　bcndtimer2,tc
　　
　　btimer1
　　
　　timer1:lacl69h;頻率定時器服務子程序
　　
　　add#1h
　　
　　sacl69h
　　
　　splk#4h,ifr;清除定時器標志
　　
　　clrcintm
　　
　　ret
　　
　　timer2:lacl69h;相位定時器服務子程序
　　
　　add#1h
　　
　　sacl69h
　　
　　splk#4h,ifr；清定時器的標志位
　　
　　clrcintm
　　
　　ret;中斷返回
　　
　　
　　
　　

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