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以信息高速公路為標(biāo)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。信息化是以數(shù)字化為背景的，而數(shù)字信號處理技術(shù)則是數(shù)字化最重要的基本技術(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計建立在TMS320C20X芯片的基礎(chǔ)上，只需5V的低電壓就可運行。它的先進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)、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(shù)； (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)，中央算術(shù)邏輯單元可執(zhí)行多達(dá)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； (5)有四條流水線操作和九級中斷，并且大多數(shù)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(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(yīng)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(yīng)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(biāo)志寄存器(IFR)，地址為0006h，各位情況如圖1所示。當(dāng)有一個可屏蔽中斷到達(dá)CPU時，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(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，就把相應(yīng)位清0當(dāng)要開放某硬件中斷時，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。 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(biāo)志位，當(dāng)其為1時表示對應(yīng)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(dāng)NMI引腳激活時,程序?qū)娦修D(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,通常應(yīng)把它接到高電平,以免發(fā)生意外情況。 3 TMS320F206的中斷實現(xiàn) 在應(yīng)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。 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INT2 splk #0h,61h splk #0f9fh,62h ;設(shè)置定時器 out 61h,0fffah out 62h,0fff9h clrc intm ;開中斷 waitl idle b waitl ;等待中斷 中斷INT2/3服務(wù)程序(intp2)流程圖如圖5所示。 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。 …… ；根據(jù)控制字判斷是進(jìn)入頻率 測試子程序還是進(jìn)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(wù)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(biāo)志位 clrc intm ;開中斷 ret intp31: setc intm ;INT3服務(wù)程序 splk #0412h,64h out 64h,0fff8h ;停止定時器 splk #0002h,ifr ;清INT2/INT3的標(biāo)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(guān)定時器 bcnd stoptimerl,ntc out 63h,0fff8h ;啟動定時器 splk #0002h,ifr ;清除INT2/3標(biāo)志 clrc intm ;開中斷 ret stoptimer1: splk #0412h,64h out 64h,0fff8h ;關(guān)定時器 …… ;計算頻率 b $ ;等待 定時器中斷服務(wù)程序(timer)流程圖如圖6所示。 Timer: lacl 73h ;定時器中斷服務(wù)程序 …… ;據(jù)控制字判斷是進(jìn)入頻率測試子程序還是進(jìn)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(wù)子程序 add #1h sacl 69h splk #4h,ifr ;清除定時器標(biāo)志 clrc intm ret timer2: lacl 69h ;相位定時器服務(wù)子程序 add #1h sacl 69h splk #4h,ifr ;清定時器的標(biāo)志位 clrc intm ret ;中斷返回 |
