TMS320C32DSP的中斷編程方法及BOOT功能實現(xiàn)

1、TMS320C32 DSP的中斷編程方法及BOOT功能實現(xiàn)        TMS320C3X系列芯片是美國TI公司推出的第一代浮點DSP芯片，具有豐富的指令集、很高的運算速度、較大的錄址空間和較高的性價比，在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。TMS320C32是TMS320系列浮點數(shù)字信號處理器的新產(chǎn)品，在TMS320C30和TMS320C31的基礎(chǔ)上進行了簡化和改進。在結(jié)構(gòu)上的改進主要包括可變寬度的存儲器接口、更快速的指令周期時間、可設(shè)置優(yōu)先級的雙通道DMA處理器、靈活的引導(dǎo)程序裝入方式、可重新定位的中斷向量表以

2、及可選的邊緣/電平觸發(fā)中斷方式等。對TMS320C32的開發(fā)可以用匯編語言，也可以用C語言。使用匯編語言的優(yōu)點在于運行速度快、可以充分利用芯片的硬件特性，但開發(fā)速度較慢，程序的可讀性差；而C語言的優(yōu)勢在于編程容易、調(diào)試快速、可讀性好，可以大大縮短開發(fā)周期，但C語言對于其片內(nèi)的沒有映射地址的特殊功能寄存器不能操作，如IF和IE，AR0AR7等。在C語言環(huán)境下的中斷編程和BOOT文件（此時TMS320C32工作在微機方式下，程序存于片外EPROM中）的制作方法同匯編語言相比均有所不同。針對TMS320C32的這些特點，筆者結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗，提出了一種基于C語言的中斷編程方法及BOOT功能實現(xiàn)

3、，并且在實時數(shù)據(jù)采集和信號處理系統(tǒng)中得到了實際應(yīng)用。      1 TMS320C32的中斷及中斷（包括陷阱）向量表      在TMS320C3X系列DSP中，TMS320C30和TMS320C31具有映射地址固定的中斷-陷阱向量表，但對于TMS320C32來說，中斷向量表是可以根據(jù)用戶自己的需要重新定位的。其中，中斷-陷阱向量表的表首指針為ITTP（the Interrupt-trap Table Pointer），由中斷標志寄存器IF的3116位組成。該指針左移8位（零

4、位移入）即構(gòu)成中斷-陷阱向量表的表首基地址EA（ITTP），如圖1所示。      因此，中斷或者陷際的向量地址就由表首基地址EA（ITTP）+表首偏移量組成。舉個例子說，如果ITTP的值為8801H，那么EA（ITTP）=880100H，于是串行口的中斷向量就位于地址為880105H的存儲空間中。需要說明的是該空間存儲的是中斷或者陷阱的服務(wù)程序的入口地址，而不是象8031系列單片機那樣存儲的是中斷服務(wù)程序的第一條語句。所以，當中斷發(fā)生時，CPU就根據(jù)EA（ITTP）的值去尋找相應(yīng)的中斷向量，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷（陷阱）的服務(wù)子程序，

5、直到程序結(jié)束。需要特別注意的是，因為對于TMS320C32來說，共有24條地址線，尋址空間為16M，而ITTP就占了16位，因而中斷表首偏移量只能為8位，于是整個中斷向量表的長度不會超過256個字。      2 TMS320C32的C語言開發(fā)      TMS320C32的開發(fā)由一整套的硬件和軟件開發(fā)工具支持，包括C編程器、匯編器和鏈接器等。開發(fā)過程中，首先借助文本編輯器編寫出自己的C語言源程序，然后通過C編程器將C語言源程序自動翻譯成DSP匯編源程序。得到匯編語言的源程序

6、后，就可以通過匯編命令生成COFF目標文件（*.OBJ文件），隨后可以用文檔>' target='_blank' class='infotextkey'>管理器把一個或者多個OBJ文件組合成一個目標文件庫，或者直接在鏈接命令中使用OBJ文件。鏈接完畢后，就生成了可執(zhí)行的COFF（*.out）文件，此時可以通過JTAG接口借助硬件開發(fā)工具把程序下載到用戶自己的目標系統(tǒng)中去，然后借助軟件開發(fā)和調(diào)試工具調(diào)試自己的程序。等到程序完全達到要求后，可以借助于TI公司提供的16進制變換程序把可執(zhí)行的COFF文件（*.OUT文件）轉(zhuǎn)換成其它文件格式，如INT

7、EL的HEX格式、TEKTRONIX文件格式、TI-TAGGED文件格式或者直接的ASCII-HEX格式等，以便于把程序?qū)懭隕PROM，因為大多數(shù)的EPROM編程器都不接受COFF文件格式。C編譯器對C語言程序編譯后生成六個可以重新定位的代碼和數(shù)據(jù)塊，這些塊可以用不同的方式分配至存儲器以符合不同系統(tǒng)配置的要求。這六個塊可以分為兩種類型：已初始化塊和未初始化塊。已初始化主要包括數(shù)據(jù)表和可執(zhí)行代碼。C編譯器共創(chuàng)建三個已初始化塊：.text塊（包括可執(zhí)行代碼和字符串）、.cinit塊（包含初始化變量和常數(shù)表）和.const塊（字符串和.swith表）。未初始化塊用于保留存儲器空間，程序運行時利用這些

8、空間創(chuàng)建和存儲變量。C編譯器創(chuàng)建三個未初始化塊：.bss塊（用于保留全局和靜態(tài)變量空間）和.stack塊（為系統(tǒng)堆棧分配存儲器）和.system塊（為動態(tài)存儲器函數(shù)分配存儲空間）。      由于硬件復(fù)位后所有的中斷是無效的，因此如果系統(tǒng)中需要使用中斷功能，就必須對相應(yīng)的中斷做相應(yīng)的處理。由于沒有專門的C語句對中斷進行使能或者屏蔽，因此必須嵌入ASM語句。而C中斷程序采用一個特殊的函數(shù)名，其格式為c_intnn，其中nn代表0099之間的兩位數(shù)；函數(shù)名c_int01c_int99是用戶可以使用的，而c_int00是個特殊函數(shù)，是C程序

9、的入口點，是為系統(tǒng)復(fù)位中斷保留的，其功能是用于系統(tǒng)初始化和調(diào)用main函數(shù)。這個函數(shù)包含在運行支持庫中，必須與其它的C目標模塊相鏈接。在鏈接時，使用-CR選項，并包含RTS30.LIB，則c_int00就自動接入。鏈路C程序時，鏈接器將可執(zhí)行模塊的入口點設(shè)置為c_int00。      3 程序設(shè)計實例      本程序采取定時器中斷方式對0x810050口取返，控制外部驅(qū)動的LED管閃爍，同時運行AD采樣子程序，進行數(shù)據(jù)采集。由于篇幅所限，采樣子程序不加詳述，用戶可以根據(jù)需

10、要自行編寫。具體程序如下：      /*led ioport address 810050h,810040H-81005FH.*/      #define vec_addr (volatile int)0x880100;      /*定義中斷向量表表首*/      void c_int09()； /*聲明中斷處理函數(shù)*/  

11、60;   volatile int *io_in =（volatile int *）0x810050; /*定義LED接口地址指針*/      volatile int *io_add = （volatile int *）0x808000; /*定義C32控制寄存器表表首*/      volatile int *intvec =(volatile int *)0x880100; /*中斷向量表表首指針*/   

12、   main（）            asm("ldi 8801h,r0"); /*8801H送R0*/      asm("lsh 16,r0"); /*左移16位，變成88010000H*/      asm("ldi r0,if"); /*88010000H送

13、IF，定位中斷向量表，并清除所有中斷標志*/      io_add0x28 = 0x3ffff; /*給定時器0周期寄存器賦值*/      io_add0x20 = 0x301; /*設(shè)置定時器的控制寄存器*/      intvec9=(volatile int)c_int09; /*設(shè)置定時器中斷向量*/      asm("or 300h

14、,ie"); /*使能定時器中斷*/      *io_in = 0x00； /*LED控制口賦初值，LED亮*/      io_add0x20 = 0x3c1; /*啟動定時器*/      asm("or 2000h,st"); /*全局中斷使能*/      for(;); /*等待中斷*/  

15、60;         void c_int09()       *io_in = (*io_in); /*取反，LED閃爍*/      ad_convert(); /*用戶的采樣子程序*/            在使用ASM嵌入語句時，要注意引導(dǎo)后應(yīng)有空格或者一定的

16、縮進量，否則編譯器會把指令當成標號，出現(xiàn)編譯錯誤；同時編譯控制項要用-V32，而不要用-V30，否則鏈接器會把文件按照TMS320C3X的其它型號而不是TMS320C32來鏈接，這樣生成的BOOT文件就不能在TMS320C32下運行了。      4 BOOT功能實現(xiàn)      在程序調(diào)試完畢后就可把最終的COFF可執(zhí)行文件制作成可寫入EPROM的16進制BOOT文件。這可用文件轉(zhuǎn)換程序HEX30來實現(xiàn)，本文采用一步轉(zhuǎn)換法，命令行為“HEX30 mych.cmd"，

17、然后轉(zhuǎn)換程序本身就可以根據(jù)各選項生成用戶自己需要的文件。在筆者設(shè)計的系統(tǒng)中，采用8K×8EEPROM、并行引導(dǎo)方式，從1000H開始引導(dǎo)，所以strb0作為BOOT選通信號，引腳INT）應(yīng)為低。Mych.cmd文件清單如下：      /*      /*mych.cmd文件清單*/      /*/      myc.out /*輸入文件名*/&

18、#160;     -a /*輸出文件為ASCII格式*/      -memwidth 8 /*系統(tǒng)存儲器寬度*/      -image /*輸出文件去掉地址映象*/      -zero /*未用處填充為0*/      -e 0x881029 /*引導(dǎo)成功后程序執(zhí)行的起始地址*/  

19、;    -bootorg 1000h /*從1000H開始引導(dǎo)*/      -iostrb 0F8h /*配置iostrb*/      -strb0 0x000F10F8 /*配置strb0*/      -strb1 0x000010F8 /*配置strb1*/      ROMS  

20、60;         EPROM： org=001000h,len=02000h,romwidth=8, /*8K×8的EPROM*/      files=myc.hex /*輸出文件名*/            SECTIONS       .text:

21、BOOT      .data:BOOT      .cinit: BOOT      .const:BOOT /*各文件塊位于BOOT區(qū)*/            需要特別說明的有兩點。其一是memwidth和romwidth的選擇，這將直接影響輸出文件的個數(shù)。如果romwidth=8，而menmwidth=16，那么輸出文件就應(yīng)該有兩個，電路設(shè)計中就應(yīng)該采用兩片EPROM來實現(xiàn)。如果二者是相等的，那么輸出文件數(shù)就只有個，也就是說文件數(shù)=memwidth/romwid