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基于C语言设置TMS320DSP中断向量表

发布时间:2020-07-21 17:54:51 阅读: 来源:捻线机厂家

摘要: 随着DSP芯片应用的不断深入,用C语言开发DSP芯片,不仅可以使DSP芯片的开发速度大大提高,也使得程序的修改和移植变得十分方便。C语言设置TMS320系列DSP中断向量表是高级语言开发DSP的一个具体应用。

1、引言

DSP(数字信号处理器)自二十世纪70年代末80年代初诞生以来,得到了突飞猛进的发展,在信号处理、通讯、雷达等方面应用越来越广泛,而且开发手段和开发设备也越来越多样化。其中C语言在DSP开发应用中起着越来越重要的作用,以C语言编写的DSP应用程序具有可读性、可移植性,易于维护和修改。另外在DSP应用系统中,中断是完成数据传递、实时处理等的重要手段,因而用C语言完成对DSP中断设置是DSP开发的重要内容。

DSP中断的设置主要包括中断服务程序的编写,中断向量表的设置,中断寄存器的初始化等内容。本文以TI公司TMS320系列DSP为例,说明用C语言设置中断向量表的方法。并给出实例进行说明。

2、中断向量表的定位

中断服务程序的地址(中断向量)要装载到存储器的合适区域。一般这些向量都定位在0x0开始的程序存储器中。但有些处理器要求或者可以在其他的存储区域安装中断向量。

对于微处理器模式下的TMS320C25、TMS320C26、TMS320C28、TMS320C30、TMS320C31,中断向量定位于0x0开始的地址。对于微计算机/程序引导模式下的TMS320C31的中断向量定位于0x809fc1,TMS320C26的中断向量定位于0xffa0。TMS320C5X复位向量定位在0x0,其他中断向量可以定位于任何2K字的程序存储器中,中断向量表的定位是与PMST寄存器的IPTR位有关,有效的中断向量表的基地址是0x0,0x800,0x1000,0x1800,0x2000,…0xf800。

TMS320C4X的复位向量定位在四个地址之一,这四个地址由外部引脚RESETLOC0和RESETLOC1决定。TMS320C4X的中断向量可存在于任何512字范围的存储器中,中断向量表的地址由中断向量表指针(IVTP)寄存器决定。另外,TMS320C4X的自陷(trap)中断向量可存放在512字范围的存储器中,自陷向量表的地址由自陷向量表指针(TVTP)寄存器决定。有效的中断或者自陷向量表的基地址是0x0,0x200,0x400,0x800,0xa00,0xc00,0xe00,0x1000,0x1200…0xfffffe00,如表1所示。

有两种方法可以初始化中断向量表,下面讲解这两种方法:

方法一:利用已命名的ASM段

生成向量表的最直接方法就是用汇编指令.sect来生成一个表。这个表包含中断向量的地址和跳转指令。表1处理器 向量表基地址 说明TMS320C2X 0x0 不包括微计算机/程序引导模式下的TMS320C26TMS320C26 0xffa0 微计算机/程序引导模式TMS320C30 0x0 TMS320C31 0x0 微处理器模式TMS320C31 0x809fc1 微计算机/程序引导模式TMS320C4X 复位 0x0,0x7fffffff,0x80000000,0xfffffff 外部引脚RESETLOC0和RESETLOC1决定 中断向量 任意512字范围 IVTP寄存器决定 自陷向量 任意512字范围 TVTP寄存器决定TMS320C5X 复位 0x0 中断向量 任意2K字数据页 PMST寄存器的IPTR位决定 在微计算机/程序引导模式下TMS320C2X、TMS320C5X和TMS320C31 从中断向量的位置处执行代码,因而要用跳转指令来代替中断向量,如TMS320C31用24位指令BR来实现:INT1: BR _c_int01 在微处理器模式下TMS320C30、TMS320C31和TMS320C4X,中断向量是下一条存取指令的地址,因而中断服务程序的地址用汇编指令.word存储在中断向量处。例如,TMS320C4X中断1 可用汇编语言定义如下:INT1: .word _c_int01 因为中断服务的标识符在汇编语言模块外部被声明,所以标识符必须用.ref或.global来声明。下面的例子是一个汇编语言模块(m)定义了一个包含TMS320C5X跳转指令的段。.ref _c_int0, _c_int1 ;在外部定义中断向量.sect “vectors” ;声明一个一命名的段RS: b _c_int0 ;转至复位向量 I1: b _c_int1 ;转至中断向量1

处理保留和未使用的区域

有时中断向量表中包含保留的地址,例如微计算机/程序引导模式下的TMS320C26或者TMS320C4X和TMS320C5X的复位和中断向量不连续的情形。TMS320C31也会发生这种情形,系统中并不是所有的中断都能被用到。为了处理向量映象中的保留地址,就要使用汇编指令.space。注意对于定点设备.space保留的是位,对于浮点设备.space保留的字。例如,微计算机/程序引导模式下TMS320C26,假设所有中断都是可用的.sect “vectors” ;为复位和中断向量定义已命名的段.space 2*16 ;保留的空间b _c_int1 ;INT0b _c_int2 ;INT1b _c_int3 ;INT2b _c_int4 ;TINTb _c_int5 ;RINT b _c_int6 ;XINTb _c_int7 ;TRAP

注意.space指令为复位向量保留的位置在程序引导方式下不能使用,因为复位会启动程序引导功能。使用.space时vectors段链接到0xfa00,不使用.space指令该段链接到0xfa02。

但是,如果定时器和自陷中断向量被使用时,可用.space指令对向量表进行如下的定义:

.sect “vectors” ;为复位和中断向量定义已命名的段.space 2*4*16 ;保留的和3个未使用的向量b _c_int4 ;ace 2*2*16 ;2个未使用的向量b _c_int7 ;TRAP

注意在中断和自陷向量表中未使用的部分可用来存储数据。但为了保证中断处理的正确,一定要确保中断和自陷向量不被破坏。

链接到存储器映象

已命名段产生后,TMS320链接器就会把向量表链接到存储器的合适位置,共分三步进行:1.链接汇编语言模块;2.根据中断向量表的定位定义链接器的MEMORY段;3.在链接器的SECTIONS命令中,定位这些已命名的段。

下面是TMS320C5X的命令文件,将vectors定位到040h。j-l bMENORY{PAGE0:VECTORS:origin = 0000h, length = 003fh ROM :origin = 0040h, length = 007cfh}SECTIONS{“vectors” :{} > xt :{} > ROM.}

方法二:安装一个运行时的向量

这种方法在开发和调试时很有用的,这种方法是用C语句在装载中断服务程序地址时建立一个运行时的向量。该方法适用于微处理器模式下的TMS320C30和TMS320C31,以及TMS320C4X,因为它们只用地址,而不用跳转指令作为中断向量。其重点就是将中断服务程序的地址放到合适的存储器空间,例如,TMS320C30地址0x1对应于外部中断0(INT0),在该地址安装中断服务程序c_int01。使用如下语句“*((void (**) () )0x1) = c_int01;

这里,0x1被转换成指向函数的指针,因为它包含函数c_int01的地址。

3、向量表指针

TMS320C4X和TMS320C5X都可以不将中断向量表放在0x0开始的位置。这两个系列的DSP都是由寄存器来确定中断向量的位置。TMS320C4X的复位向量地址是由处理器的引脚确定的四个地址中的一个。中断能够被正确的处理,首先必须在接收到中断之前对中断向量表进行初始化。下面几个例子是用来说明初始化与中断有关的寄存器的方法。

例1:在C中嵌入汇编语句 这个例子,利用在C语言中嵌入汇编语句来设置TMS320C4X的中断向量,其起始地址为0x0,方法是通过将IVTP寄存器的值设置为0x0。asm(“ PUSH R0”);asm(“ LDI 0h, R0”);asm(“ LDPE R0, IVTP”);asm(“ POP R0”);

例2:利用TMS320C4X的PRTS 这个例子,利用TMS320C4X的并行运行 支持库来设置中断向量表,起始地址为0x02ff800,利用PRTS库函数set_ivtp()设置IVTP寄存器的值使向量表定位于RAM0存储器的开始地址。当使用PRTS时,不需要用户命名中断向量段,而是在运行时使用PRTS函数install_int_vector()将向量定位在预先定义的段.vector中。这种方法要求向量在运行时安装,以防止程序和数据被修改。另外,首先要把PRTS库链接到程序,并在命令文件中预先定义.vector段,把.vector段定位在ROM0存储器的开始地址。命令文件如下所示:-l bMEMORY{RAM0:org = 0x2ff800 , len = 0x400}SECTIONS{ “.vector”: {} > RAM0} 主程序中必须包含头文件intpt40.h。函数set_ivtp()使用预定义的参量DEFAULT才能被调要,这样设置IVTP寄存器可使.vector段按命令文件中定义定位。中断向量可使用函数install_int_vector()来安装,如下所示:#include intpt40.h>void c_int99(void){ for( ; ; ); }void main(void){ set_ivtp(DEFAULT);install_int_vector((void *) c_int99,2);

例3:链接时指定TMS320C4X或TMS320C5X的符号

当TMS320C5X的编辑器中没有PRTS库而不能设置向量表指针时,还有一个方便的方法可以达到同样的目的。那就是使用在链接时指定符号的方法。 这种方法的主要思想是利用包含复位和中断向量的汇编语言段(.sect)以及用链接器映射中断向量在内存中的分布。C程序可以获得这个地址并把它装载到中断向量表指针(TMS320C4X的IVTP寄存器或者TMS320C5X的PMST寄存器)。

本例为TMS320C5X芯片,中断向量定位于汇编语言模块中,标号IVECS指向中断向量表的基地址,下面说明如何获取中断向量地址。 .def IVECS .ref _c_int0, _c_int1, _c_ct “reset”b _c_ct “vectors”IVECS .space 2b _c_int1b _c_int2在链接器中,用链接器指定的标号初始化链接器定义的变量。如下所示:–j –b_vecTable = IVECS MEMORY{PAGE 0: VECTORS: origin = 00000h, length = 0003fhROM: origin = 00040h, length = 007CFhP_RAM: origin = 00800h, length = 023FFh. . .}SECTIONS{”reset” > VECTORS”vectors” > P_xt: > nit: > s: > RAMB0_ack: > INT_RAM}在C程序中,将vecTable声明为外部的无符号指针:extern unsigned int *vecTable;将它装载到PMST寄存器中。unsigned int *pmst = (unsigned int *) 0x07; *pmst |= (unsigned int) vecTable;

4、结束语

随着DSP芯片性能价格比的不断提高,DSP芯片会在更多的领域内得到更为广泛的应用。利用高级语言特别是C语言开发的DSP应用系统将会得到不断推广,从而可以提高DSP芯片的开发速度。

参考文献1 张雄伟,曹铁勇编著.DSP芯片的原理与开发应用(第2版).北京:电子工业出版社,20012 Setting Up TMS320 DSP Interrupts. Texas Instruments Co. ,1995

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