DSP實驗 定時器中斷實驗

1、實驗四定時器中斷實驗一：實驗目的1.熟悉定時器初始化的步驟；2.熟悉定時器控制寄存器（TCR）的含義和使用；3.熟悉定時器的原理和應用。二：實驗內容本實驗要求編寫一個簡單的定時器中斷程序，設置一定的周期控制與XF引腳相連的LCD指示燈。當定時器中斷產(chǎn)生時可以觀察到LCD周期性閃爍。三：實驗原理1.定時器SRESET.C54xx 系列的 DSP 都具有一個或兩個預定標的片內定時器，這種定時器是一個倒數(shù)定時器，它可以被特定的狀態(tài)位實現(xiàn)停止、重啟動、重設置或禁止。定時器在復位后就處于運行狀態(tài)，為了降低功耗可以禁止定時器工作。應用中可以用定時器來產(chǎn)生周期性的 CPU 中斷或脈沖輸出。定時器的功能方框圖

2、如圖 9.1 所示，其中有一個主計數(shù)器（ TIM ）和一個預定標計數(shù)器（ PSC ）。 TIM 用于重裝載周期寄存器 PRD 的值， PSC 用于重裝載周期寄存器 TDDR 的值。 圖5.1中有一個 信號，是在器件復位時，DSP向外圍電路（包括定時器）發(fā)送的一個信號，此信號將在定時器上產(chǎn)生以下效果：寄存器TIM和PRD裝載最大值（0FFFFH）；TCR的所有位清0；結果是分頻值為0，定時器啟動，TCR的FREE和SOFT為0。圖5.1定時器的功能方框圖定時器實際上是有20bit的周期寄存器。它對CLKOUT信號計數(shù)，先將PSC（TCR中的D6D9位）減1，直至PSC為0，然后把TDDR（TCR

3、中的低4位）重新裝載入PSC，同時將TIM減1，直到TIM減為0。這時CPU發(fā)出TINT中斷，同時在TOUT引腳輸出一個脈沖信號，脈沖寬度與CLKOUT一致，然后將PRD重新裝入TIM，重復 TSS下去直到系統(tǒng)或定時器復位。 定時器產(chǎn)生中斷的計算公式如下：1PRD+1TINT的頻率 × × (其中tc為 CLKOUT的周期定時器由三個寄存器組成：TIM、PRD、TCR。TIM：定時器寄存器，用于裝載周期寄存器值并自減1。PRD：周期寄存器，用于裝載定時器寄存器。TCR：定時器控制寄存器，包含定時器的控制狀態(tài)位。定時器是一個片內減計數(shù)器，用于周期地產(chǎn)生CPU中斷。定時器被預定

4、標計數(shù)器所觸發(fā)，后者每個CPU時鐘周期減1，當計數(shù)器減至0時，會產(chǎn)生一個定時器中斷，同時在下一周期計數(shù)器被定時周期值重新裝載。在正常操作模式下，當TIM自減至0時，TIM將被PRD內的數(shù)值重裝載。在硬件復位或定時器單獨復位（TCR中TRB位置1）的情況下，主定時器模塊輸出的是定時器中斷（TINT）信號。該中斷被發(fā)送至CPU，同時由TOUT引腳輸出。TOUT脈沖的寬度等于CLKOUT的時鐘寬度。預定標模塊由兩個類似TIM和PRD的單元構成。它們是預定標計數(shù)器（PSC）和定時器分頻寄存器（TDDR）。PSC、TDDR是RCR寄存器的字段。在正常操作時PSC自減為0，TDDR值裝入PSC，同樣在硬件

5、復位或定時器單獨復位的情況下，TDDR也被裝入PSC。PSC被CPU時鐘定時，即每個CPU時鐘使PSC自減1。PSC可被TCR讀取，但不能直接寫入。當TSS置位時，定時器停止工作。若不需要定時器，終止定時操作，可使芯片工作在低功耗模式，并且可以使用與定時器相關的兩個寄存器（TIM和PRD）作為通用的存儲器單元，可以在任意周期對它們進行讀或寫操作。TIM的當前值可被讀取，PSC也可以通過TCR讀取。因為讀取這兩個存儲器需要兩個指令，而在兩次讀取之間因為自減，數(shù)值可能改變，因此，PSC兩次讀的結果可能有差別，不夠準確。若要準確測量時序，在讀這兩個寄存器值之前可先中止定時器，對TSS置1和清0后，可

6、重新開始定時。通過TOUT信號或中斷，定時器可以用于產(chǎn)生周邊設備的采樣時鐘，如模擬接口。對于有多個定時器的DSP，由寄存器GPIOCR中的第15位控制使用某一個定時器產(chǎn)生的TOUT信號。2.定時器初始化（1）定時器初始化步驟TCR的TSS位寫1，定時器停止工作；裝載TRD；初始化TCR中的TDDR，并對TCR中的TSS置0，對TRB置1來重裝載定時器周期。（2）初始化定時器中斷方法（INTM1）FIR中的TINT寫1，以清除掛起的定時器中斷；IMR中的TINT置1，啟動定時器中斷；啟動全部中斷，INTM置0；在重啟（RESET）后，TIM和PRD被設置為最大值（FFFFH），TCR中的TDDR

7、置0。（3）定時控制寄存器（TCR）TCR為一個映射到片內的16位寄存器，它可以控制：定時器的工作方式；設定預定標計數(shù)器中的當前數(shù)值；啟動或停止定時器；重新裝載定時器；設置定時器的分頻值。TCR的位描述如圖5.215121110965430ReservedSOFTFREEPSCTRBTSSTDDR圖5.2TCR位描述第1512位Reserved：保留位，總為0。第1110位SOFT、FREE：特殊的仿真位。高級語言調試程序中出現(xiàn)一個斷點時，該仿真位決定定時器的狀態(tài)。如果FREE位設為1，則當遇到一個斷點時，定時器繼續(xù)運行（即自由運行），在這種情況下，SOFT被忽略。但是，如果FREE為0，則S

8、OFT有效。在此情況下，如果SOFT0，則定時器停止，下一次TIM的值遞減；如果SOFT1，則當TIM減到0，定時器停止工作。第96位PSC：定時器預定標計數(shù)器。這4位用來保存定時器的當前預定標計數(shù)器。每個CLKOUT周期內，若PSC值大于0，PSC減1，在PSC減到0后的下個CLKOUT周期內，裝載TDDR的內容，并且TIM減1。每當軟件設置了定時器重載位（TRB）時，PSC也被重新裝載?？赏ㄟ^TCE檢測PSC，但PSC不能直接設置，PSC值必須從TDDR中提取。復位時，PSC設為0。第5位TRB：定時器重載位。當TRB寫入1時，TIM裝載PRD中的值，并且PSC裝載TDDR中的值。TRB位

9、總被讀為0。第4位TSS：定時器停止狀態(tài)位。TSS停止或重新啟動定時器。復位時，TSS清零，并且立即啟動定時器。TSS0，啟動或重新啟動定時器；TSS1，停止定時。注意，此位為只讀位，讀出的值永遠為0。第30位TDDR：定時器分頻比寄存器。每經(jīng)過（TDDR1）個CLKOUT周期，TIM減1。復位時，TDDR位清0。如果想通過一個整數(shù)因子增加總的定時計數(shù)值，則將整數(shù)因子減1后寫入這4位。當PCS值為0時，在隨后的一個CLKOUT周期內，TDDR內容將被重新裝入PSC，并且TIM減1。每當TRB重載入時，TDDR也將被PSC重新裝載。3：定時器應用：C54x定時器所能計計時的長度可通過公式Tx(T

10、DDR+1×(PRD+1來計算，其中，TDDR最大值為0FH，PDR最大值為0FFFFH，所以能計時的最長長度為T×1048576，由所采用的機器周期T決定，例如f4MHz,T=250，則最長定時時間為：Tmax=250×1048576=262.144(ms例如若需要更長的計時時間，則可以在中斷程序中設計一個計數(shù)器。設計一個周期為40s的方波，可將定時器設置為100ms，程序計數(shù)器設為200，當計數(shù)200×100ms=20s時輸出取值一次，可形成所要求的波形。四：實驗步驟本實驗的步驟為：（1）連接好實驗板，選擇相應的CCS運行環(huán)境。（2）新建工程，添加T

11、IME文件及其配制文件，用編譯鏈接工具條對文件進行編譯鏈接，如果編譯鏈接錯誤提示為“0Errors”，則把.out文件下載到目標板，然后再單擊圖6.3中的運行工具運行程序，這時可以看到目標板上和XF引腳的LED在周期性閃爍。（3）選擇菜單ViewCPU RegistersCPU Registers命令，可以觀察到累加器A在不斷加1，如圖5.3所示。圖5.3 CPU 寄存器（4） 參考程序如下；.mmregs.global mainintktcr .set 0029hktcrstop .set 0010h；TCR 定時器控制寄存器各位含義如下：；RES SOFT FREE PSC TRB TSS

12、 TDDR；00000 0 0000 1 0 （TSS=1時停止定時） 1001；*定時器參數(shù)定義*Tim0 .set 24h ;timer0 registerPrd0 .set 25h ; timer0 period counter Tcr0 .set 26h ; timer0 control registerperiod .set 99 ;定時器周期;*.sect "vectors"；*中斷向量表*vector: b mainintnopnopnmi: retenopnopnopsint17: rete nopnopnopsint18: rete nopnopnopsi

13、nt19: rete nopnopnopsint20: rete nopnopnopsint21: rete nopnopnopsint22: rete nopnopnopsint23: rete nopnopnopsint24: rete nopnopnopsint25: rete nopnopnopsint26: rete nopnopnopsint27: rete nopnopnopsint28: rete nopnopnopsint29: rete nopnopnopsint30: rete nopnopnopint0: rete nopnopnopint1: rete nopnopn

14、opint2: rete nopnopnopb tint0 nopnopbrint0: rete nopnopnopbxint0: rete nopnopnoptrint: rete nopnopnoptxint: rete nopnopnopint3: rete nopnopnophpint: rete nopnopnopq26: .word 0ff80h.word 0,0,0q27: .word 0ff80h.word 0,0,0 q28: .word 0ff80h.word 0,0,0q29: .word 0ff80h.word 0,0,0q30: .word 0ff80h.word 0

15、,0,0q31: .word 0ff80h.word 0,0,0；* .textmainint: stm #203FH,PMST ；從定位中斷向量表到2000H處ssbx intm ；關中斷ssbx sxmssbx frct ；允許小數(shù)乘法ld #0,dp stm #0008h,imr ；允許定時器0中斷；*；允許定時器0中斷，IMR 寄存器各位含義如下：；RES DMAC5 DMAC4 BXINT1 BRINT1 HINT INT3 TINT DMAC0 BXINT0 BRINT0 TINT0 INT2 INT1 INT0；00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0；*st

16、m #ktcrstop,tcr ；停止定時stm #period,tim ；設定定時器寄存器stm #period,prd ；設定定時器周期寄存器stm #ktcr,tcr ；啟動定時器stm #0008h,imr ；允許TIMER0中斷stm #0ffffh,ifr ；清中斷rsbx intm ；開中斷wait: nop ；循環(huán)，等中斷b wait；*定時器中斷程序*；*tint0:add #1,A ；A寄存器加1操作stm #20,*ar2stm #20,*ar1aa:ssbx xf ；XF引腳置高，LCD亮rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復800

17、1次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待banz aa,*ar1-bb: rsbx xf ；XF引腳置低，LCD滅rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復8001次nop ；等待banz bb ,*ar2-rete ；中斷返回.end配置文件如下：time.obj-o time.out-m time.map-e mainintMEMORYPAGE 0:EPROM :org=2000h,len=1000hPAGE 1:SPRAM :org=0060h,len=100h