DSP 的定时器和外中断实验报告

实验三：DSP 的定时器和外中断

定时器：

一．实验目的

1．通过实验熟悉VC5509A 的定时器；

2．掌握VC5509A 定时器的控制方法；

3．掌握VC5509A 的中断结构和对中断的处理流程；

4．学会C 语言中断程序设计，以及运用中断程序控制程序流程。

二．实验设备

计算机，ICETEK-VC5509-A 实验箱（或ICETEK 仿真器+ICETEK–VC5509-A 系统板+ 相关连线及电源）。

三．实验原理

1．通用定时器介绍及其控制方法（详见spru595b.pdf ）：

TMS320VC5509A 内部有两个20 位通用定时器（GP ）：

* 每个通用定时器包括：

- 一个16 位的减计数的计数器TIM ；

- 一个16 位的定时器周期寄存器PRD ；

- 一个16 位的定时器控制寄存器TCR ；

- 一个16 位的定时器预定标寄存器PSCR ；

* PSCR 寄存器说明:

15 10 9 6 5 4 3 0

Reserved PSC Reserved TDDR

PSC: 4 位的预定标值, 与TIM 共同组成20 位的定时计数器.

TDDR: 预定标周期寄存器(在需要时重装入PSC 的值)

TCR 寄存器说明（详见spru595b.pdf ）

2．中断响应过程（详见spru595b.pdf ）：

外设事件要引起CPU 中断，必须保证：IER 中相应使能位被使能，IFR 相应中断也被 使能。在软件中，当设置好相应中断标志后，开中断，进入等待中断发生的状态；外设（如 定时器）中断发生时，首先跳转到相应中断高级的服务程序中（如：定时器1 会引起TINT 中断），程序在进行服务操作之后，应将本外设的中断标志位清除以便能继续中断，然后返 回。

3．中断程序设计：

- 程序中应包含中断向量表，VC5509A 默认向量表从程序区0 地址开始存放，根据IPVD 和 IPVH 的值确定向量表的实际地址。

- 注意观察程序中INTR_init()函数的定义部分，其中IPVD 和IPVH 的值都为0x0d0；同时 观察配置文件ICETEK –VC5509-AE.cmd 中的VECT 段描述中o=0x0d000。

- 向量表中每项为8 个字，存放一个跳转指令，跳转指令中的地址为相应服务程序入口地址。 第一个向量表的首项为复位向量，即CPU 复位操作完成后自动进入执行的程序入口。 - 服务程序在服务操作完成后，清除相应中断标志，返回，完成一次中断服务

5．实验程序分析：

本实验设计的程序是在上实验3.1 基础上修改得来，由于实验3.1 控制指示灯闪烁的延

时控制是用循环计算方法得到的，延时不精确也不均匀，采用中断方式可以实现指示灯的定 时闪烁，时间更加准确。

实验程序的工程中包含了两种源代码，主程序采用C 语言编制利于控制，中断向量表

在vector.asm 汇编语言文件中，利于直观地控制存储区分配。在工程中只需将它们添加进来 即可，编译系统会自动识别分别处理完成整合工作。

实验程序的C 语言主程序中包含了内嵌汇编语句，提供一种在需要更直接控制DSP 状态时 的方法，同样的方法也能提高C 语言部分程序的计算效率

四．实验步骤

1．实验准备：

连接实验设备：请参看本书第三部分、第一章、二。

关闭实验箱上扩展模块和信号源电源开关。

2．设置Code Composer Studio 3.1 在硬件仿真(Emulator)方式下运行：

请参看本书第三部分、第一章、四、2。

3．启动Code Composer Studio 3.1：

请参看本书第三部分、第一章、五、2。

选择菜单Debug →Reset CPU。

4．打开工程文件：

打开菜单“Project ”的“Open ”项；选择C:\ICETEK\VC5509Ae\VC5509Ae\Lab0303-Timer 目录中的“Timer.pjt ”。

在项目浏览器中，双击main.c ，激活main.c 文件，浏览该文件的内容，理解各语句作用。 打开ICETEK –VC5509-Ae.cmd ，对照vector.asm 源程序学习中断向量表的写法。

5．编译、下载程序。

6．运行程序，观察结果。

7．改变TIMER_init()函数里*prd0 = 0x0ffff 为 “=0x0fff ”;重复步骤5，6 观察实验现象。

五．实验代码

#include "myapp.h"// 定义指示灯寄存器地址和寄存器类型

#define LBDS (*((unsigned int *)0x400001))

void INTR_init( void );

void TIMER_init(void);

int nCount;

main()

{

nCount=0;

PLL_Init(40);

SDRAM_init();

LBDS=0;

INTR_init();

TIMER_init();

while ( 1 )

{

}

}

void interrupt Timer()

{

nCount++; nCount%=16;

if ( nCount==0 )

LBDS^=1;

}

void INTR_init( void )

{

IVPD=0xd0;

IVPH=0xd0;

IER0=0x10;

DBIER0 =0x10;

IFR0=0xffff;

asm(" BCLR INTM");

}

void TIMER_init(void)

{

ioport unsigned int *tim0;

ioport unsigned int *prd0;

ioport unsigned int *tcr0;

ioport unsigned int *prsc0;

tim0 = (unsigned int *)0x1000;

prd0 = (unsigned int *)0x1001;

tcr0 = (unsigned int *)0x1002;

prsc0 = (unsigned int *)0x1003;

*tcr0 = 0x04f0;

*tim0 = 0;

*prd0 = 0x0ffff;

*prsc0 = 2;

*tcr0 = 0x00e0;

}

六．实验结果

- 指示灯在定时器的定时中断中按照设计定时闪烁。

- 使用定时器和中断服务程序可以完成许多需要定时完成的任务，比如DSP 定时启动A/D 转

换，日常生活中的计时器计数、空调的定时启动和关闭等。

- 在调试程序时，有时需要指示程序工作的状态，可以利用指示灯的闪烁来达到，指示灯灵活

的闪烁方式可表达多种状态信息。

外部中断：

一．实验目的

1．通过实验熟悉VC5509A 的中断响应过程。

2．学会C 语言中断程序设计，以及运用中断程序控制程序流程。

二．实验设备

计算机，ICETEK-VC5509-A 实验箱（或ICETEK 仿真器+ICETEK–VC5509-A 系统板+ 相关连线及电源）。

三．实验原理

1．中断及中断处理过程：

⑴中断简介：

中断是一种由硬件或软件驱动的信号，DSP 在接到此信号时，将当前程序悬挂起来， 转去执行另外一个任务，这个任务我们称为中断服务程序(ISR)。TMS320C55(C55x) DSP 可支持32 个ISR ，可由硬件或软件触发。

所有的C55x 中断，可以分成可屏蔽中断和不可屏蔽中断两种，软件中断是不可屏蔽的。 ⑵DSP 处理中断的步骤：

①接收中断请求。请求由软件或硬件发出。

②响应中断请求。对于可屏蔽中断，需要满足若干条件，才发生响应；而对于不可屏蔽中 断，则立即响应。

③准备执行中断服务程序。

- 完成当前正在执行的指令；将进入流水线但还未解码的指令清除。

- 自动保存若干寄存器的值到数据堆栈和系统堆栈。

- 取得用户定义的中断向量表中当前中断向量，中断向量指向中断服务程序入口。

④执行中断服务程序。中断服务程序包含中断返回指令，这样返回时可以出栈以前保存的 关键寄存器数据，从而恢复中断服务程序执行前的现场。

⑶中断向量表：

中断向量表的构成请参见TI 的文档sprs295d.pdf 之3.11。

中断向量表的地址可以由用户指定。

⑷外中断：

TMS320C5509 可以响应INT0-INT4 五个外中断。

2．ICETEK-CTR 板的键盘接口：

显示/控制模块ICETEK-CTR 通过接口P8 连接小键盘，接收小键盘传送的扫描码，并

在每个扫描码结束后保存，同时向DSP 的INT2 发送中断信号；当DSP 读键盘时将扫描码 送到数据总线上。小键盘上每次按下一个键将产生2 个扫描码、2 次中断。

3．程序编制：

由一个不含中断处理程序的工程通过改写加入中断处理程序部分大致需要如下操作(假 设使用INT2) ：

⑴ 编制中断服务程序：可以用C 语言程序实现(参见实验程序) ，编写单独的一个函数XINT ， 此函数使用interrupt 修饰，没有参数和返回值。

⑵ 构造中断向量表：可以用汇编语言构造，编写一个汇编语言模块程序vector.asm ，在程序 头上声明段名为“.vectors ”；定义外部标号_XINT，由于汇编语言要使用C 语言程序中定义

的标号XINT ，需要在这个标号前加底线；在中断向量表该中断对应位置(int2)写汇编语言语 句跳转语句。

⑶ 修改连接命令文件：在MEMORY 小节中开辟单独的地址段用以存放中断向量表；在 SECTIONS 小节中指定.vectors 段到前步开设的内存段中。

⑷ 主程序中进行初始化设置：定位中断向量表，使能中断，清中断等。

四．实验步骤

1．实验准备：

⑴ 连接实验设备：请参看本书第三部分、第一章、二。

⑵ 连接实验箱附带的键盘的PS2 插头到ICETEK-CTR 的“键盘接口”P8。

⑶ 将ICETEK-CTR 板的供电电源开关拨动到“开”的位置。开关位置请参见第二部分、第 一章、三、“扩展模块电源开关及其指示灯”。

2．设置Code Composer Studio 3.1 在硬件仿真(Emulator)方式下运行：

请参看本书第三部分、第一章、四、2。

3．启动Code Composer Studio 3.1：请参看本书第三部分、第一章、五、2：

选择菜单Debug →Reset CPU。

4．打开工程文件：

工程目录：C:\ICETEK\VC5509AES60\VC5509AE\Lab0304-XINT\v60\XINT.pjt。 浏览main.c 文件的内容，理解各语句作用。

打开ICETEK –VC5509-AE.cmd ，对照vector.asm 源程序学习中断向量表的写法。

5．编译、下载程序。

6．运行程序，观察结果：

运行程序，按一下小键盘上任意一个键，注意观察ICETEK-CTR 板上指示灯闪烁的情况。

7．观察中断函数的执行：

选择“Debug ”菜单中“Halt ”暂停运行程序，在XINT 程序中的语句上加软件断点，重新 运行程序(选择“Debug ”菜单中“Run ”) ，观察何时程序停留在断点上。

五．实验代码

#include "myapp.h"

#include "ICETEK-VC5509-EDU.h"

#include "scancode.h"

void InitMcBSP();

void INTR_init( void );

void TIME_init(void);

int nCount;

main()

{

nCount=0;

nCount=*(int *)0x10000;

asm(" nop ");

PLL_Init(20);

SDRAM_init();

INTR_init();

InitMcBSP();

InitCTR();

CTRLR=0xc8; // 使能IO

//CTRCLKEY=0;

while ( 1 )

{

}

}

void InitMcBSP()

{

// IOPin: McBSP1.FSX S15

//SPCR2.XRST_=0,PCR.XIOEN=1,PCR.FSXM=1,PCR.FSXP=0/1

SPCR2_1&=0x0fffe;

PCR1|=0x2800;

}

void interrupt XINT()

{

nCount++; nCount%=2;

if ( nCount==0 )

LBDS^=1;

//CTRCLKEY=0;

}

void INTR_init( void )

{

IVPD=0x80;

IVPH=0x80;

IER0=8;

DBIER0=8;

IFR0=0xffff;

asm(" BCLR INTM");

}

六，实验结果

通过实验可以发现，每次按下键盘均会发生两次中断，当按下键不放时会产生连续的中断； 只有在外中断发生时，XINT 函数才会被执行。