DSP应用技术第3章--TMS320C54xTM-DSP中断系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章 TMS320C54x,TM,DSP中断系统,第3章 TMS320C54x,TM,DSP中断系统,3.1 C54x中断系统概述,3.2 中断分类,3.3 中断标志寄存器(IFR)和中断屏蔽寄存器(IMR),3.4 中断响应过程,3.5 重新映射中断向量地址,3.6 中断和中断向量表,3.7 复位中断(),3.1 C54x中断系统概述,所谓中断是指这样一个过程：CPU正处理某件事情(执行程序)时，外部发生了某一事件并向CPU发信号请求去处理，CPU暂时中断当前工作，转去处理这一事件(进入中断服务程序)，处理完再回来继续原来的工作。实现这种功能的部件称为中断系统，产生中断的请求源称为中断源。,C54x DSP支持软件中断和硬件中断。软件中断由程序指令(INTR、TRAP、RESET指令)引起。硬件中断包括外部硬件中断和内部硬件中断，分别由外部中断信号和片内外设中断信号引起。外部硬件中断如 ，内部硬件中断包括定时器、串行口、主机接口引起的中断。软件中断不分优先级，当同时有多个硬件中断时，硬件中断有优先级，C54x DSP按照中断优先级别的高低(1表示优先级最高)对它们进行服务。,3.2 中 断 分 类,C54x DSP的中断可以分成如下两大类：,第一类是可屏蔽中断。这些都是可以用软件来屏蔽或用软件来使能的硬件和软件中断源。C54x DSP最多可以支持16个用户可屏蔽中断。,第二类是不可屏蔽中断。这些中断是不能够屏蔽的。C54x DSP总是响应这一类中断。C54x DSP的非屏蔽中断包括所有的软件中断 与 和两个外部硬件中断，这两个中断可通过硬件控制也可通过软件控制。复位中断 对C54x DSP所有操作方式产生影响，而 中断不会对C54x DSP的任何操作模式产生影响。但 中断被声明时，禁止所有其他中断。,图3.1所示为部分常用C54x DSP的IFR。对IFR来说，某位为1表示DSP收到了一个相应的中断请求，用软件将IFR某位置1，等效于DSP收到了一个中断请求。通常在开始某中断前，都将IFR对应位中记录的过期中断标志清0。,图3.1 C54x DSP中断标志寄存器(IFR),图3.1 C54x DSP中断标志寄存器(IFR),图3.2所示为部分常用C54x DSP的IMR，和 都不包括在IMR中，IMR不能控制这两个中断。,图3.2 C54x DSP中断屏蔽寄存器(IMR),3.4 中断响应过程,1接收中断请求,一个中断由硬件器件或软件指令请求。当产生一个中断请求时，IFR寄存器中相应的中断标志位被置位。不管中断是否被处理器应答，该标志位都会被置位。当相应的中断被响应后，该标志位自动被清除。,1)硬件中断请求,外部硬件中断由外部中断口的信号发出请求，而内部硬件中断由片内外设的信号发出中断请求。,2)软件中断请求,软件中断由如下程序指令发出中断请求：,(1)INTR 该指令允许执行任何一个中断服务程序。指令操作数(K)表示CPU分支转移到哪个中断向量地址。表3.13.6列出了用于指向每个中断向量位置的操作数K。当应答INTR中断时，ST1寄存器的中断模式位(INTM)被设置为1以禁止可屏蔽中断。,(2)TRAP 该指令执行的功能与INTR指令一致，但不用设置INTM位。,2应答中断,硬件或软件中断发送了一个中断请求后，CPU必须决定是否应答该中断请求。软件中断和非屏蔽硬件中断会立刻被应答，可屏蔽中断仅仅在如下条件满足后才被应答。,1)最高优先级,当超过一个硬件中断同时被请求时，C54x DSP按照中断优先级响应中断请求。表3.13.6列出了部分C54x DSP的硬件中断和优先级。,3)IMR屏蔽位为1,每个可屏蔽中断在IMR中有自己的屏蔽位。为了使能一个中断，可以将屏蔽位置1。,INTR指令会强制PC到相应地址，并且获取软件向量。当CPU读取软件向量的第一个字时，它会产生 (中断应答信号)信号，而清除相应的中断标志位。,对于被使能的中断，当产生 (中断应答信号)信号时，在CLKOUT的上升沿，地址位A6A2会指明中断号。如果中断向量驻留在片内存储器，并且用户想查看这些地址，C54x DSP必须在地址可见模式下工作(AVIS=1)，以便中断号被译码。如果当C54x DSP处于Hold模式并且HM=0时，则会产生一个中断。当 信号有效时，地址不可见。,3执行中断服务程序,当应答中断后，CPU会采取如下的操作：,(1)保存程序计数器(PC)值(返回地址)到数据存储器的堆栈顶部。程序计数器扩展寄存器(XPC)不会压入堆栈的顶部，也就是说，它不会保存在堆栈中。因此，如果ISR位于和中断向量表不同的页面，用户必须在分支转移到ISR之前压入XPC到堆栈中。FRETE指令可以从ISR返回。,(2)将中断向量的地址加载到PC。,图3.3 中断操作流程图,根据中断请求源的两种不同类型，分别描述其中断操作流程：,(1)如果请求的是一个可屏蔽中断，则操作过程如下：,设置IFR的相应标志位。,测试应答条件(INTM0并且相应的IMR1)。如果条件为真，则CPU应答该中断，产生一个 (中断应答信号)信号；否则，忽略该中断并继续执行主程序。,当中断已被应答后，IFR相应的标志位被清除，并且INTM位被置1(屏蔽其他可屏蔽中断)。,PC值保存到堆栈中。,CPU分支转移到中断服务程序(ISR)并执行ISR。,ISR由返回指令结束，返回指令将返回地址从堆栈中弹出给PC。,CPU继续执行主程序。,(2)如果请求的是一个非屏蔽中断，则操作过程如下：,CPU立刻应答该中断，产生一个 (中断应答信号)信号。,如果中断是由 、或INTR指令请求的，则INTM位被置1(屏蔽其他可屏蔽中断)。,如果INTR指令已经请求了一个可屏蔽中断，那么相应标志位被清除为0。,PC值保存到堆栈中。,CPU分支转移到中断服务程序(ISR)并执行ISR。,ISR由返回指令结束，返回指令将返回地址从堆栈中弹出给PC。,CPU继续执行主程序。,3.5 重新映射中断向量地址,中断向量可以映射到程序存储器的任何128字页面的起始位置，除保留区域外。中断向量地址是由PMST寄存器中的IPTR(9位中断向量指针)和左移两位后的中断向量序号(中断向量序号为031，左移两位后变成7位)所组成。例如，如果 被声明为低优先级，并且IPTR=0001h，则中断向量的地址为00C0h，如图3.4所示。的中断向量号为16。,复位时，IPTR所有的位被置1(IPTR=1FFh)，并按此值将复位向量映射到程序存储器的511页空间。所以，硬件复位后总是从0FF80h开始执行程序。加载除1FFh之外的值到IPTR后，中断向量可以映射到其他地址。例如，用0001h加载IPTR，那么中断向量就被移到从0080h单元开始的程序存储器空间。,注意：硬件复位()向量不能被重新映射，因为硬件复位会加载1到IPTR所有的位，因此，硬件复位向量总是指向程序空间的FF80h位置。,3.6 中断和中断向量表,表3.1 C542 中断和优先级,表3.1 C542 中断和优先级,表,3.2 C548,中断和优先级,表,3.3 C549,中断和优先级,表,3.4 C5402,中断和优先级,表,3.4 C5402,中断和优先级,表,3.5 C5410,中断和优先级,表,3.5 C5410,中断和优先级,表,3.6 TMS320C5420,中断和优先级,3.7 复位中断(),复位()是一个不可屏蔽的外中断，以VC5402为例，复位后VC5402的相关内部资源设置成以下状态：,*IPTR=1FFH，中断矢量表位于FF80H，PC=FF80H；,*PMST中的MP/位与管脚MP/电平一致；,*XPC=0；,*地址总线置为FF80H，数据总线为高阻；,*所有控制线无效；,*产生信号；,*INTM=1，屏蔽所有中断；,*IFR清0；,*置下列状态位为初始值：,ARP=0 CLKOFF=0 HM=0 SXM=0 ASM=0 CMPT=0,INTM=1 TC=1 AVIS=0 CPL=0 OVA=0 OVB=0,BRAF=0 DP=0 XF=1 C=0 C16=0 OVM=0,FRCT=0 DROM=0 OVLY=0,复位时，由于SP没有被初始化，因此用户必须对SP进行设置。,习 题,1C54x DSP中断可分为哪几类？,2C54x DSP处理中断可分为哪几个步骤？,3C54x DSP IFR和IMR的功能是什么？,4C54x DSP执行中断服务程序过程中CPU采取哪几步操作？,5C54x DSP硬件复位中断向量总是指向程序空间的哪几个位置？,