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TMS320F206的中斷技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)
摘要：TMS320F206是德州儀器公司定點(diǎn)DSP芯片中具有代表性的一種，在介紹其特點(diǎn)和中斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了該芯片在軟件開發(fā)過程中中斷技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的。以信息高速公路為標(biāo)志的信息化，已成為社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，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(hào)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(hào)處理器（DSP）的性能得到了很大的改善，軟件開發(fā)工具越來(lái)越多，也越來(lái)越好；而價(jià)格卻大幅度下降，從而使得數(shù)字信號(hào)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(chǎng)上各種DSP產(chǎn)品來(lái)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(hào)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×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(chǔ)空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(jí)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(jí)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(duì)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(duì)它的三個(gè)中斷寄存器靈活運(yùn)用。下面就來(lái)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(qǐng)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(lái)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(lái)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(duì)應(yīng)的中斷有中斷請(qǐng)求；4位1時(shí)表示單邊沿觸發(fā)模式，INT1引腳下降沿到來(lái)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)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(lái)操作和控制的中斷，即：
（1）RS（Reset），RS上一旦有請(qǐng)求，將中止程序的流程，使程序執(zhí)行重新從程序存儲(chǔ)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(cè)交流電壓頻率和相位而交流電流相位則由INT3引腳來(lái)測(cè)量，并計(jì)算電壓、電流間的相位差。在本實(shí)例中，中斷信號(hào)均采用過零信號(hào)，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）。
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