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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(shí)。信息化是數(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(jià)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(jià)格也能夠?yàn)閺V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(gè)系列中的定點(diǎn)數(shù)字信號處理芯片。 1 TMS320F206的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 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(jì)建立在TMS320C20X芯片的基礎(chǔ)上，只需5V的低電壓就可運(yùn)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(diǎn)有： （1）32K%26;#215;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(dú)立操作。所以可以同時(shí)訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間，在一個(gè)指定機(jī)器周期內(nèi)，可央算術(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(shí)現(xiàn)快速的DSP計(jì)算，并使大部分運(yùn)算能夠在一個(gè)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。 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(shí)先要編好一個(gè)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(gè)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(gè)中斷向量，INT2與INT3也共用一個(gè)中斷向量。如果在實(shí)際應(yīng)用中用到的中斷比較多時(shí)，那么控制中斷就是一件比較難的事，此時(shí)就要對它的三個(gè)中斷寄存器靈活運(yùn)用。下面就來介紹這三個(gè)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(gè)可并蔽中斷到達(dá)CPU時(shí)，IFR的相應(yīng)標(biāo)志位就置1，這表明相應(yīng)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(shí)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(shí)，就把相應(yīng)位清0當(dāng)要開放某硬件中斷時(shí)，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(shí)器中斷，該位為1表示開放定時(shí)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(shí)表示屏蔽中斷2（INT2），0位為1時(shí)表示開放中斷2；1位為0時(shí)表示屏蔽中斷3（INT3），1位為1時(shí)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(shí)表示對應(yīng)的中斷有中斷請求；4位1時(shí)表示單邊沿觸發(fā)模式，INT1引腳下降沿到來時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請求，用于INT1中斷。4位為0時(shí)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(gè)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(shí)，程序?qū)?qiáng)行轉(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(shí)，通常應(yīng)把它到高電平，發(fā)免發(fā)生意外情況。 3 TMS320F206的中斷實(shí)現(xiàn) 在應(yīng)用實(shí)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(jì)算電壓、電流間的相位差。在本實(shí)例中，中斷信號均采用過零信號，定時(shí)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(biāo)志 splk #2h,imr ；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(shí)器 out 61h,0fffah out 62h,0fff9h clrc intm ;開中斷 wait:idle b wait1 ；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 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 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(shí)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(shí)器 splk #0002h,ifr ；清INT2/INT3的標(biāo)志位 clrc intm ret in 65h,0fffah ；讀定時(shí)器的時(shí)間 …… ；計(jì)算相位 intp21:setc intm ；判斷中斷次數(shù)，第一次開 …… ；定時(shí)器，第二次關(guān)定時(shí)器 bchd stoptimerl,ntc out 63h,0fff8h ;啟動定時(shí)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(shí)器 …… ；計(jì)算頻率 b $ ;等待 定時(shí)器中斷服務(wù)程序（timer）流程圖如圖6所示。 timer: lacl 73h ；定時(shí)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(shí)器服務(wù)子程序 add #1h sacl 69h splk #4h,ifr ;清除定時(shí)器標(biāo)志 clrc intm ret timer2:lacl 69h ;相位定時(shí)器服務(wù)子程序 add #1h sacl 69h splk #4h,ifr ；清定時(shí)器的標(biāo)志位 clrc intm ret ;中斷返回。 |
