DSP 第3講 中斷系統(tǒng)

1、第3講 TMS320C54x DSP的中斷系統(tǒng)3.1 TMS320C54x DSP中斷系統(tǒng)概述l中斷：是由硬件驅(qū)動或者軟件驅(qū)動的信號中斷：是由硬件驅(qū)動或者軟件驅(qū)動的信號 lDSP既支持軟件中斷，也支持硬件中斷：既支持軟件中斷，也支持硬件中斷： (1) 軟件中斷軟件中斷: 由程序指令執(zhí)行由程序指令執(zhí)行 如：如：INTR、TRAP或或RESET (2) 硬件中斷：由外設(shè)產(chǎn)生的信號硬件中斷：由外設(shè)產(chǎn)生的信號 1)外部：由外部中斷口信號觸發(fā)，如外部：由外部中斷口信號觸發(fā)，如AD，DA 2)內(nèi)部：由片內(nèi)外設(shè)信號觸發(fā)，如定時器內(nèi)部：由片內(nèi)外設(shè)信號觸發(fā)，如定時器3.1 中斷系統(tǒng)概述續(xù)1.中斷分類中斷分類(1

2、)可屏蔽中斷：可以用軟件來屏蔽或使能的硬件和軟件中斷可屏蔽中斷：可以用軟件來屏蔽或使能的硬件和軟件中斷(2)非屏蔽中斷：無法用軟件屏蔽，一旦發(fā)生，非屏蔽中斷：無法用軟件屏蔽，一旦發(fā)生，CPU立即響應(yīng)立即響應(yīng) 從主程序轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序從主程序轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序(ISR) 共共16個：個：14個軟件中斷，用軟件控制個軟件中斷，用軟件控制 2個外部硬件中斷個外部硬件中斷/RS和和/NMI /RS ：對：對DSP所有操作方式產(chǎn)生影響的非屏蔽中斷所有操作方式產(chǎn)生影響的非屏蔽中斷 /NMI：不會對：不會對DSP的任何操作模式產(chǎn)生影響的任何操作模式產(chǎn)生影響3.1 中斷系統(tǒng)概述續(xù)2.處理中斷的處理中斷的三個

3、三個步驟：步驟： (1)接收中斷請求接收中斷請求。通過軟件。通過軟件(程序代碼程序代碼)或硬件或硬件(引引腳或片內(nèi)外設(shè)腳或片內(nèi)外設(shè))請求掛起主程序。如果中斷源正請求掛起主程序。如果中斷源正在請求一個可屏蔽中斷，則當(dāng)中斷被接收到時中在請求一個可屏蔽中斷，則當(dāng)中斷被接收到時中斷標(biāo)志寄存器斷標(biāo)志寄存器(IFR)的相應(yīng)位被置的相應(yīng)位被置1。(2)應(yīng)答中斷應(yīng)答中斷。DSP必須應(yīng)答中斷請求。如果中斷必須應(yīng)答中斷請求。如果中斷是可屏蔽的，則預(yù)定義條件的滿足與否決定是可屏蔽的，則預(yù)定義條件的滿足與否決定DSP如何應(yīng)答該中斷。如果是非屏蔽硬件中斷和軟件如何應(yīng)答該中斷。如果是非屏蔽硬件中斷和軟件中斷，中斷應(yīng)答是立

4、即的。中斷，中斷應(yīng)答是立即的。(3)執(zhí)行中斷服務(wù)程序執(zhí)行中斷服務(wù)程序(ISR)。一旦中斷被應(yīng)答，一旦中斷被應(yīng)答，DSP執(zhí)行中斷向量地址所指向的分支轉(zhuǎn)移指令，執(zhí)行中斷向量地址所指向的分支轉(zhuǎn)移指令，并執(zhí)行中斷服務(wù)程序并執(zhí)行中斷服務(wù)程序(ISR)。3.2 中斷標(biāo)志寄存器(IFR)中斷標(biāo)志寄存器是一個存儲器映射的中斷標(biāo)志寄存器是一個存儲器映射的CPU寄存器，可以識寄存器，可以識別和清除有效的中斷。別和清除有效的中斷。當(dāng)一個中斷出現(xiàn)的時候，當(dāng)一個中斷出現(xiàn)的時候，IFR中的中的相應(yīng)的中斷標(biāo)志位置相應(yīng)的中斷標(biāo)志位置1，直到，直到CPU識別該中斷為止。識別該中斷為止。以下以下四種情況都會將中斷標(biāo)志清除：四種情

5、況都會將中斷標(biāo)志清除： (1)DSP復(fù)位復(fù)位(/RS引腳為低電平引腳為低電平)。 (2)中斷得到處理。中斷得到處理。 (3)將將1寫到寫到IFR中的適當(dāng)位中的適當(dāng)位(相應(yīng)位變成相應(yīng)位變成0)，相應(yīng)的尚未處，相應(yīng)的尚未處理完的中斷被清除。理完的中斷被清除。 (4)利用合適的中斷號執(zhí)行利用合適的中斷號執(zhí)行INTR指令，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位指令，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位清清0。3.3 中斷屏蔽寄存器(IMR) l主要用來屏蔽外部和內(nèi)部中斷。主要用來屏蔽外部和內(nèi)部中斷。l如果狀態(tài)寄存器如果狀態(tài)寄存器ST1中的中的INTM位位0，IMR的的某一位為某一位為1，使能相應(yīng)的中斷。，使能相應(yīng)的中斷。l用戶可以對用戶可以對

6、IMR寄存器進行讀寫操作。寄存器進行讀寫操作。 3.4 接收中斷請求l一個中斷由硬件器件或軟件指令產(chǎn)生一個中斷由硬件器件或軟件指令產(chǎn)生 (1)硬件中斷請求硬件中斷請求 來自外部中斷：來自外部中斷：RS和和NMI引腳；引腳；INT3INT0引腳引腳來自片內(nèi)外設(shè)：來自片內(nèi)外設(shè)： 串行口中斷：接收中斷：串行口中斷：接收中斷：BRINT0，BRINT1 發(fā)送中斷：發(fā)送中斷：BXINT0，BXINT1 定時器中斷：定時器中斷：TINT0，TINT1 DMA中斷：中斷：DMAC5DMAC0 HPI中斷：中斷：HPINT3.4 接收中斷請求續(xù)(2)軟件中斷請求軟件中斷請求 1)INTR K ；0K31 該指

7、令允許執(zhí)行任何一個中斷服務(wù)程序。指令該指令允許執(zhí)行任何一個中斷服務(wù)程序。指令 操作數(shù)操作數(shù)(K)表示表示CPU分支轉(zhuǎn)移到哪個中斷向量地分支轉(zhuǎn)移到哪個中斷向量地址。址。在響應(yīng)中斷時在響應(yīng)中斷時，ST1寄存器的中斷模式位寄存器的中斷模式位INTM1，屏蔽所有可屏蔽中斷。，屏蔽所有可屏蔽中斷。 2)TRAP K ；0K31： 該指令執(zhí)行的功能與該指令執(zhí)行的功能與INTR指令一致，但指令一致，但不用設(shè)置不用設(shè)置INTM位。位。INTR K 指令TRAP K 指令3.4 接收中斷請求續(xù)3)RESET：該指令執(zhí)行一個非屏蔽軟件復(fù)位，可以在任：該指令執(zhí)行一個非屏蔽軟件復(fù)位，可以在任何時候被使用并將何時候被使

8、用并將DSP置于已知狀態(tài)。置于已知狀態(tài)。RESET指令影指令影響響ST0和和ST1寄存器，但是不會影響寄存器，但是不會影響PMST寄存器。寄存器。 /RS 硬復(fù)位，硬復(fù)位，ST0，ST1，PMST初始化初始化3.5 應(yīng)答中斷l(xiāng)軟件中斷和非屏蔽硬件中斷：立刻響應(yīng)軟件中斷和非屏蔽硬件中斷：立刻響應(yīng)l可屏蔽中斷：（僅僅在如下條件滿足后才被響應(yīng)）可屏蔽中斷：（僅僅在如下條件滿足后才被響應(yīng)）(1)優(yōu)先級最高。優(yōu)先級最高。(2)INTM位清位清0。 1)當(dāng)當(dāng)INTM=0，所有未屏蔽中斷被使能。，所有未屏蔽中斷被使能。 2)當(dāng)當(dāng)INTM=1，所有可屏蔽中斷被禁止。，所有可屏蔽中斷被禁止。l當(dāng)響應(yīng)一個中斷后，

9、當(dāng)響應(yīng)一個中斷后，INTM位被置位被置1。l如果程序使用如果程序使用RETE指令退出中斷服務(wù)程序指令退出中斷服務(wù)程序(ISR)后，從中斷返回后，從中斷返回后后INTM0重新使能。重新使能。l使用硬件復(fù)位使用硬件復(fù)位(/RS)或執(zhí)行或執(zhí)行SSBX INTM指令，會將指令，會將INTM位置位置1。l通過執(zhí)行通過執(zhí)行RSBX INTM指令，將指令，將INTM位復(fù)位清位復(fù)位清0。INTM不會自動不會自動修改修改IMR或或IFR。 (3)IMR屏蔽位為屏蔽位為1。（使能一個中斷）。（使能一個中斷）3.6 執(zhí)行中斷服務(wù)程序(ISR)l當(dāng)應(yīng)答中斷后，當(dāng)應(yīng)答中斷后，CPU會采取如下的操作：會采取如下的操作：(

10、1)保存程序計數(shù)器保存程序計數(shù)器(PC)值值(返回地址返回地址)到數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲器的堆棧項部。器的堆棧項部。(將將PC值壓入堆棧值壓入堆棧)(2)將中斷向量的地址加載到將中斷向量的地址加載到PC。(3)取出中斷向量地址處的指令。取出中斷向量地址處的指令。(4)執(zhí)行分支轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序執(zhí)行分支轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序(ISR)地址。地址。(5)執(zhí)行執(zhí)行ISR，直到一個返回指令中止，直到一個返回指令中止ISR。(6)將返回地址從堆棧中彈出到將返回地址從堆棧中彈出到PC中。中。(7)繼續(xù)執(zhí)行主程序。繼續(xù)執(zhí)行主程序。 3.7 保存中斷上下文 l當(dāng)執(zhí)行一個中斷服務(wù)程序時，一些寄存器當(dāng)執(zhí)行一個中斷

11、服務(wù)程序時，一些寄存器必須保存在堆棧中。必須保存在堆棧中。lPSHM和和POPM：對：對CPU寄存器和外設(shè)寄存寄存器和外設(shè)寄存器進行保存和取出。器進行保存和取出。lPSHD和和POPD：對數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)進：對數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)進行保存或讀出。行保存或讀出。PSHM 指令POPM 指令PSHD 指令POPD 指令3.9 中斷操作流程中斷操作流程中斷操作流程3.10 重新映射中斷向量地址l中斷向量中斷向量可以映射到程序存儲器的任何可以映射到程序存儲器的任何128字頁面的起字頁面的起始位置，除保留區(qū)域外。始位置，除保留區(qū)域外。l中斷向量地址中斷向量地址是由是由PMST寄存器中的寄存器中的IPTR

12、(9位中斷向量位中斷向量指針指針)和左移和左移2位后的中斷向量序號位后的中斷向量序號(中斷向量序號為中斷向量序號為031，左移，左移2后變成后變成7位位)所組成。所組成。l例：例：IPTR=0001h，/INT0的中斷向量號為的中斷向量號為16或或10h，則，則中斷向量的地址為中斷向量的地址為00C0h 。3.11 中斷和中斷向量表中斷號中斷號(K)優(yōu)先級優(yōu)先級名名 稱稱向量位置向量位置功功 能能01RS/SINTR0復(fù)位復(fù)位(硬件和軟件復(fù)位硬件和軟件復(fù)位)12NMI/SINT164非屏蔽中斷非屏蔽中斷2-SINT178軟件中斷軟件中斷#173-SINT18C軟件中斷軟件中斷#184-SINT

13、1910軟件中斷軟件中斷#195-SINT2014軟件中斷軟件中斷#206-SINT2118軟件中斷軟件中斷#217-SINT221C軟件中斷軟件中斷#228-SINT2320軟件中斷軟件中斷#239-SINT2424軟件中斷軟件中斷#2410-SINT2528軟件中斷軟件中斷#2511-SINT262C軟件中斷軟件中斷#2612-SINT2730軟件中斷軟件中斷#2713-SINT2834軟件中斷軟件中斷#2814-SINT2938軟件中斷軟件中斷#2915-SINT303C軟件中斷軟件中斷#303.11 中斷和中斷向量表中斷號中斷號(K)優(yōu)先級優(yōu)先級名名 稱稱向量位置向量位置功功 能能16

14、3INT0/SINT040外部用戶中斷外部用戶中斷#0174INT1/SINT144外部用戶中斷外部用戶中斷#1185IN12/SINT248外部用戶中斷外部用戶中斷#2196TINT0/SINT34C定時器定時器0中斷中斷207BRINT0/SINT450McBSP#0接收中斷接收中斷218BXINT0/SINT554McBSP#0發(fā)送中斷發(fā)送中斷229DMAC0/SINT658DMA通道通道0中斷中斷2310TINT1/DMAC1/SINT75C定時器定時器1(默認默認)/DMA通道通道1中斷中斷2411INT3/SINT860外部用戶中斷外部用戶中斷#32512HPINT/SINT964

15、HPI中斷中斷2613BRINT1/DMAC2/SINT1068McBSP#1接收中斷接收中斷/DMA通道通道2中斷中斷2714BXINT1/DMAC3/SINT116CMcBSP#1發(fā)送中斷發(fā)送中斷/DMA通道通道3中斷中斷2815DMAC4/SINT1270DMA通道通道4中斷中斷2916DMAC5/SINT1374DMA通道通道5中斷中斷3031-保留保留787F保留保留3.12 VC5402的中斷向量表文件程序中需要響應(yīng)中斷處理時，應(yīng)將中斷向量表文件加入到工程中去。程序中需要響應(yīng)中斷處理時，應(yīng)將中斷向量表文件加入到工程中去。這個文件的格式也比較固定，下面給出一個向量表文件的例程。這個文

16、件的格式也比較固定，下面給出一個向量表文件的例程。 ；Filename：vectors.asm .sect“.vectors” ；sect表示：定義初始化自定義段，并且使后表示：定義初始化自定義段，并且使后面的代碼和數(shù)據(jù)與該段相關(guān)聯(lián)。使用面的代碼和數(shù)據(jù)與該段相關(guān)聯(lián)。使用.sect定義的段可以包含可執(zhí)行定義的段可以包含可執(zhí)行的代碼和數(shù)據(jù)。的代碼和數(shù)據(jù)。 .ref _myISP ；主程序中的一個；主程序中的一個C中斷響應(yīng)函數(shù)中斷響應(yīng)函數(shù) .ref _c_int00 ；C程序執(zhí)行入口，定義在程序執(zhí)行入口，定義在rst.lib庫中（庫中（C語言運語言運行支持庫，行支持庫，CCStudio 系統(tǒng)庫，在此

17、庫中定義了系統(tǒng)庫，在此庫中定義了_c_int00為為C程序執(zhí)程序執(zhí)行入口）行入口） ；.ref偽指令識別在當(dāng)前模塊中使用的但是在其它模塊中所定義的偽指令識別在當(dāng)前模塊中使用的但是在其它模塊中所定義的符號。匯編器會標(biāo)記該符號為未定義的外部符號，并且將他輸入到符號。匯編器會標(biāo)記該符號為未定義的外部符號，并且將他輸入到目標(biāo)符號表中，以便鏈接器能分辨它的定義。目標(biāo)符號表中，以便鏈接器能分辨它的定義。 .align 128 ；將段程序計數(shù)器；將段程序計數(shù)器SPC對準于對準于1128字的邊界。字的邊界。確保在偽指令后的代碼開始于第確保在偽指令后的代碼開始于第X個字或頁面邊界。如果個字或頁面邊界。如果SPC

18、已經(jīng)在已經(jīng)在所選的邊界被對準，則它不會增加。所選的邊界被對準，則它不會增加。3.12 VC5402的中斷向量表文件續(xù)RESET： ；復(fù)位中斷，優(yōu)先級最高；復(fù)位中斷，優(yōu)先級最高 BD _c_int00 ；執(zhí)行完該語句下面的一條語句后，跳轉(zhuǎn)到；執(zhí)行完該語句下面的一條語句后，跳轉(zhuǎn)到_c_int00處處 STM #128，SP ；設(shè)置堆棧大小為；設(shè)置堆棧大小為128個字個字 nmi：RETE ；nmi非屏蔽中斷返回，下面依次為非屏蔽中斷返回，下面依次為VC5402的各個中斷，的各個中斷， NOP ；每個只占；每個只占4個字節(jié)個字節(jié) NOP NOP sint17 .space 4*16 ；VC5402的軟中斷的軟中斷 sint18 .space 4*16 ；.space表示開辟空間（單位：表示開辟空間（單位：bit）sint19 .space 4*16sint20 .space 4*16sire21 .space 4*16sint22 .space 4*16sint23 .space