摘  要: TMS320F206是德州仪器公司" title="德州仪器公司">德州仪器公司定点DSP芯片中具有代表性的一种,在介绍其特点和中断技术的基础上,重点阐述了该芯片在软件开发过程中中断技术是如何实现的。 

　　关键词: TMS320F206  DSP  中断

　　以信息高速公路为标志的信息化,已成为社会发展的大趋势,并在逐步成为现实。信息化是以数字化为背景的,而数字信号处理技术则是数字化最重要的基本技术之一。在过去短短的十几年里,各种集成化的单片数字信号处理器(DSP)的性能得到了很大的改善,软件开发工具越来越多,也越来越好;而价格却大幅度下降,从而使得数字信号处理器件及技术更容易使用,价格也能够为广大用户接受。从市场上各种DSP产品来看,德州仪器公司产品占据半壁江山,特别是TMS320系列,本文讨论的TMS320F206就是这个系列中的定点数字信号处理芯片。 

1 TMS320F206的结构特点 

　　TI公司的TMS320F206芯片是采用静态CMOS集成电路工艺制造的。结构设计建立在TMS320C20X芯片的基础上,只需5V的低电压就可运行。它的先进的哈佛结构、片内外设、片上" title="片上">片上内存以及丰富的命令集使它的速度和可靠性大大提高。 

　　TMS320F206的主要特点有: 

　　(1)32K×16字的FLASH EEPROM大大降低了开发成本;     

　　(2)采用了100线TQFP的封装技术; 

　　(3)64K字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间,通过三条并行总线(PBA、DRAB、DWAB)独立操作。所以可以同时访问程序空间和数据空间,在一个指定机器周期内,中央算术逻辑单元可执行多达三次的并行存储器操作; 

　　(4)片上4.5K的RAM 使得芯片可以实现快速的DSP计算,并使大部分运算能够在一个指令周期内完成; 

　　(5)丰富的指令集和灵活的寻址方式; 

　　(6)有四条流水线操作和九级中断,并且大多数中断用户可以屏蔽,可以通过软件的方式灵活控制。 

2 TMS320F206的中断 

　　在TMS320F206的程序空间中,中断向量占据了00～3fh的位置,并且中断的优先级也是固定的,所以在编程开发时先要编好一个中断向量表,对于没有用到的中断也应该编上,并让它返回到一个空位置,以免发生意外情况。TMS320F206的中断有许多特殊的地方,如HOLD和INT1共用一个中断向量,INT2与INT3也共用一个中断向量。如果在实际应用中用到的中断比较多时,那么控制中断就是一件比较难的事,此时就要对它的三个中断寄存器灵活运用。下面就来介绍这三个寄存器。 

    (1) 16位的中断标志寄存器(IFR),地址为0006h,各位情况如图1所示。当有一个可屏蔽中断到达CPU时,IFR的相应标志位就置1,这表明相应的中断正在被挂起或正在等待响应。将1写入到相应的标志位,可清除相应的位并清除其中断请求。

    在图1中,0表示一般情况下读的数为0,R表示读,W1C表示写1时把这位清为0。-0表示复位后这位为0。 

    (2) 16位的中断屏蔽寄存器(IMR),地址为0004h,各位情况如图2所示。它用来屏蔽外部和内部硬件中断(NMI和RS除外)。当要屏蔽某硬件中断时,就把相应位清0当要开放某硬件中断时,就把相应位置1,并且它的每一位不受硬件复位的影响。

    在图2中,0表示一般情况下读的数为0,R表示读,W表示写,-0表示复位后这位为0。2位是定时器中断,该位为1表示开放定时器中断。 

　　(3) 16位的中断控制寄存器(ICR),地址为0FFECh,各位情况如图3所示。主要用来控制HOLD/INT1和INT2/INT3。

    在图3中,0位为0时表示屏蔽中断2(INT2),0位为1时表示开放中断2;1位为0时表示屏蔽中断3(INT3),1位为1时表示开放中断3;2、3位分别为INT2、INT3的标志位,当其为1时表示对应的中断有中断请求;4位1时表示单边沿触发模式，INT1引脚下降沿到来时，向CPU发出中断请求，用于INT1中断。4位为0时表示双边沿触发模式，这种模式适用于HOLD操作。 

    此外，TMS320F206还有两个不能由这三种寄存器来操作和控制的中断,即: 

　　(1)RS(Reset)，RS上一旦有请求，将中止程序的流程，使程序执行重新从程序存储器地址为0000h处开始执行。 

    (2)NMI，当NMI引脚激活时，程序将强行转移到中断向量在24h的位置，并且其它可屏蔽中断都将禁止。所以当NMI引脚不用时，通常应把它接到高电平，以免发生意外情况。 

3 TMS320F206的中断实现 

　　在应用实际中，让INT2引脚测交流电压频率和相位而交流电流相位则由INT3引脚来测量,并计算电压、电流间的相位差。在本实例中,中断信号均采用过零信号，定时器的中断向量为timer，INT2/INT3的中断向量为intp2(中断向量表略)。 

    主程序流程图如图4所示。 

    主程序如下: 

start:nop    

    setc    intm                ；禁止所有中断 

    splk    #0ffffh，ifr   ；清中断标志 

    splk    #2h，imr   ；清INT2，INT3的屏蔽位 

    splk    #1h，60h     

    out     60h，0ffech    ；仅开INT2  

    splk #0h，61h 

    splk #0f9fh，62h        ；设置定时器 

    out     61h，0fffah     

    out     62h，0fff9h 

    clrc    intm                ；开中断 

wait1: idle 

       b wait1             ；等待中断 

    中断INT2/3服务程序(intp2)流程图如图5所示。 

    中断INT2/3服务程序(intp2)如下: 

Intp2:  setc intm       ；进入INT2,INT3中断服务程序" title="中断服务程序">中断服务程序。 

        ……            ;根据控制字" title="控制字">控制字判断是进入频率测试子程序" title="子程序">子程序还是进入相位测试子程序 

        bond intp23，tc 

        b intp21 

intp23: in 60h，0fffech    ;读控制字ICR 

        bit 60h，13 

        sst     #1h，62h 

        bit 62h，4      ；判断是INT2还是INT3 

        bcnd    intp22，tc 中断 

        b   intp31 

intp22: splk #0002h，60h    ;INT2服务程序 

        out 60h，0ffech     ；开INT3中断 

        splk #0c29h，63h 

        out    63h，0fff8h     ；启动定时器 

        splk    #0002h，ifr     ；清INT2/INT3的标志位 

        clrc   intm         ；开中断 

        ret 

intp31: setc    intm            ;INT3服务程序 

        splk    #0412h，64h 

        out 64h，0fff8h         ；停止定时器 

        splk #0002h，ifr        ；清INT2/INT3的标志位 

        clrc intm 

        ret 

        in  65h，0fffah         ；读定时器的时间 

        ……                    ；计算相位 

intp21: setc intm           ;判断中断次数,第一次开 

        ……                ;定时器,第二次关定时器 

        bcnd   stoptimerl，ntc 

        out   63h，0fff8h       ；启动定时器 

        splk   #0002h，ifr      ;清除INT2/3标志 

        clrc   intm             ;开中断 

        ret 

stoptimer1: splk  #0412h，64h 

            out  64h，0fff8h     ；关定时器 

            ……              ；计算频率 

        b   ＄               ；等待 

    定时器中断服务程序(timer)流程图如图6所示。 

timer:  lacl    73h         ；定时器中断服务程序 

        ……            ;据控制字判断是进入频率测试子程序还是进入相位测试子程序。 

        cmpr    0 

        bcnd    timer2，tc 

        b    timer1 

timer1: lacl  69h       ；频率定时器服务子程序 

        add  #1h 

        sacl  69h 

        splk  #4h，ifr      ；清除定时器标志 

        clrc  intm 

        ret 

timer2:  lacl  69h          ;相位定时器服务子程序 

        add  #1h 

        sacl  69h 

        splk #4h，ifr  ；清定时器的标志位 

        clrc intm  

        ret              ；中断返回 

参考文献 

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 彭启棕,李玉柏.DSP技术.成都:电子科技大学出版社，1997 

4 张雄伟，曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用(第二版).北京:电子工业出版社,2000 

5 王念旭.DSP基础与应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社，2000 

6 TMS320F/C240 DSP Controllers Reference Guide System And Peripherals. TEXAS INSTRUMENTS，1999.7