TMS320F206的結構特點和中斷技術 - 全文

作者：周日貴;葉水生;胡景春;何玉珠

以信息高速公路為標志的信息化，已成為社會發(fā)展的大趨勢，并在逐步成為現(xiàn)實。信息化是數(shù)字化為背景的，而數(shù)字信號處理技術則是數(shù)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(shù)字信號處理器（DSP）的性能得到了很大的改善，軟件開發(fā)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(shù)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(chǎn)品來看，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就是這個系列中的定點數(shù)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(tài)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(nèi)外設、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的主要特點有：

（1）32K×16字的FLASH EEPROM大大降低了開發(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)空間，在一個指定機器周期內(nèi)，可央算術邏輯單元可執(zhí)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(xiàn)快速的DSP計算，并使大部分運算能夠在一個指令周期內(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可斷，并且大多數(shù)可斷用戶可以屏蔽，可以通過軟件的方式靈活控制。［page］

2 TMS320F206的可斷

在TMS320F206的程序空間可，可斷向量占據(jù)了00～3fh的位置，并且中斷的優(yōu)先級也是固定的，所以在編程開發(fā)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(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(shù)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(nèi)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(shù)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(fā)模式，INT1引腳下降沿到來時，向CPU發(fā)出中斷請求，用于INT1中斷。4位為0時表示雙邊沿觸發(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(zhí)行重新從程序存儲器地址為0000h處開始執(zhí)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(fā)免發(fā)生意外情況。

［page］

3 TMS320F206的中斷實現(xiàn)

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

setc intm ;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

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

wait:idle

b wait1 ;等待中斷［page］

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： setc intm ;進入INT2，INT3中斷服務程序。

…… ;根據(jù)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

bond intp23，tc

b intp 21

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

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(shù)，第一次開

…… ;定時器，第二次關定時器

bchd 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。

timer： lacl 73h ;定時器中斷服務程序

…… ;據(jù)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

責任編輯：gt