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山西快乐十分派彩电子基础走势图: TMS320C32 DSP的中斷編程方法及BOOT功能實現

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瀏覽 次【字號 】 發布時間:2012-6-27 打印本頁

山西快乐十分前三预测 www.cxclik.com.cn 摘要:采用C語言對DSP編程具有很多優點。針對TMS320C32芯片的特點,提出了一種基于C語言的中斷編程方法,同時介紹了具體的BOOT功能實現方案,給出了相應的源程序和結論。 
關鍵詞:C語言 BOOT表 中斷向量
  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,在各領域得到了廣泛的應用。TMS320C32是TMS320系列浮點數字信號處理器的新產品,在TMS320C30和TMS320C31的基礎上進行了簡化和改進。在結構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、可設置優先級的雙通道DMA處理器、靈活的引導程序裝入方式、可重新定位的中斷向量表以及可選的邊緣/電平觸發中斷方式等。對TMS320C32的開發可以用匯編語言,也可以用C語言。使用匯編語言的優點在于運行速度快、可以充分利用芯片的硬件特性,但開發速度較慢,程序的可讀性差;而C語言的優勢在于編程容易、調試快速、可讀性好,可以大大縮短開發周期,但C語言對于其片內的沒有映射地址的特殊功能寄存器不能操作,如IF和IE,AR0~AR7等。在C語言環境下的中斷編程和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,筆者結合自己的實際工作經驗,提出了一種基于C語言的中斷編程方法及BOOT功能實現,并且在實時數據采集和信號處理系統中得到了實際應用。
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31~16位組成。該指針左移8位(零位移入)即構成中斷-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程序的第一條語句。所以,當中斷發生時,CPU就根據EA(ITTP)的值去尋找相應的中斷向量,然后跳轉到相應的中斷(陷阱)的服務子程序,直到程序結束。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

  TMS320C32的開發由一整套的硬件和軟件開發工具支持,包括C編程器、匯編器和鏈接器等??⒐討?,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,就生成了可執行的COFF(*.out)文件,此時可以通過JTAG接口借助硬件開發工具把程序下載到用戶自己的目標系統中去,然后借助軟件開發和調試工具調試自己的程序。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行的COFF文件(*.OUT文件)轉換成其它文件格式,如INTEL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,以便于把程序寫入EPROM,因為大多數的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據塊,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據表和可執行代碼。C編譯器共創建三個已初始化塊:.text塊(包括可執行代碼和字符串)、.cinit塊(包含初始化變量和常數表)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空間創建和存儲變量。C編譯器創建三個未初始化塊:.bss塊(用于保留全局和靜態變量空間)和.stack塊(為系統堆棧分配存儲器)和.system塊(為動態存儲器函數分配存儲空間)。

  由于硬件復位后所有的中斷是無效的,因此如果系統中需要使用中斷功能,就必須對相應的中斷做相應的處理。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名,其格式為c_intnn,其中nn代表00~99之間的兩位數;函數名c_int01~c_int99是用戶可以使用的,而c_int00是個特殊函數,是C程序的入口點,是為系統復位中斷保留的,其功能是用于系統初始化和調用main函數。這個函數包含在運行支持庫中,必須與其它的C目標??橄嗔唇?。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,鏈接器將可執行??櫚娜肟詰閔柚夢猚_int00。

3 程序設計實例

  本程序采取定時器中斷方式對0x810050口取返,控制外部驅動的LED管閃爍,同時運行AD采樣子程序,進行數據采集。由于篇幅所限,采樣子程序不加詳述,用戶可以根據需要自行編寫。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*/

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*/

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IF,定位中斷向量表,并清除所有中斷標志*/

io_add[0x28] = 0x3ffff; /*給定時器0周期寄存器賦值*/

io_add[0x20] = 0x301; /*設置定時器的控制寄存器*/

intvec[9]=(volatile int)c_int09; /*設置定時器中斷向量*/

asm("or 300h,ie"); /*使能定時器中斷*/

*io_in = 0x00; /*LED控制口賦初值,LED亮*/

io_add[0x20] = 0x3c1; /*啟動定時器*/

asm("or 2000h,st"); /*全局中斷使能*/

for(;;); /*等待中斷*/

}

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,要注意引導后應有空格或者一定的縮進量,否則編譯器會把指令當成標號,出現編譯錯誤;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

  在程序調試完畢后就可把最終的COFF可執行文件制作成可寫入EPROM的16進制BOOT文件。這可用文件轉換程序HEX30來實現,本文采用一步轉換法,命令行為“HEX30 mych.cmd",然后轉換程序本身就可以根據各選項生成用戶自己需要的文件。在筆者設計的系統中,采用8K×8EEPROM、并行引導方式,從1000H開始引導,所以strb0作為BOOT選通信號,引腳INT)應為低。Mych.cmd文件清單如下:

/*************************************************

/*mych.cmd文件清單*/

/************************************************/

myc.out /*輸入文件名*/

-a /*輸出文件為ASCII格式*/

-memwidth 8 /*系統存儲器寬度*/

-image /*輸出文件去掉地址映象*/

-zero /*未用處填充為0*/

-e 0x881029 /*引導成功后程序執行的起始地址*/

-bootorg 1000h /*從1000H開始引導*/

-iostrb 0F8h /*配置iostrb*/

-strb0 0x000F10F8 /*配置strb0*/

-strb1 0x000010F8 /*配置strb1*/

ROMS

{

EPROM: org=001000h,len=02000h,romwidth=8, /*8K×8的EPROM*/

files={myc.hex} /*輸出文件名*/

}

SECTIONS

{ .text:BOOT

.data:BOOT

.cinit: BOOT

.const:BOOT /*各文件塊位于BOOT區*/

}

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。如果romwidth=8,而menmwidth=16,那么輸出文件就應該有兩個,電路設計中就應該采用兩片EPROM來實現。如果二者是相等的,那么輸出文件數就只有個,也就是說文件數=memwidth/romwidth。其二就是-E選項后的地址選擇。該地址是系統引導成功后程序開始執行的地址入口,可以從鏈接后生成的myc.map文件中得到。在本設計中,myc.map部分清單如下(其中_cint00所對應的地址881029即為所需要的入口地址):

********************************************************

TMS320C3x/4x COFF Linker Version 5.11

********************************************************

>>Linked Mon Jun 3 10:40:36 2002

OUTPUT FILE NAME: 

ENTRY POINT SYMBOL:"_c_int00"address:00881029

MEMORY CONFIGURATION

……

  通過采用C語言對DSP進行開發,使程序可讀性更好,結構更加合理,而且大大縮短了開發周期;同時針對C語言的一些弱點,采用嵌入少量匯編語言的方法完成對中斷的控制,保證了程序的高效性;由于采用一些轉換的方法,完成了在C環境下的BOOT功能。本實例完全能夠獨立運行,并且在數據采集系統上得到了應用,收到了良好的效果。

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