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(多图) TMS320C54x系列DSP的中断机制

与非网?? 2010年09月30日 ?? 收藏0

  (1.1)有的应用中,一些程序一旦运行是不允许中断的。把不允许中断的程序部分放到扩展空间内,而把中断向量表和ISR以及允许中断的程序部分都放在XPC=0的页面。当调用扩展空间的程序时关闭中断使能,而当扩展空间程序返回到XPC=0的页面时再开中断。这样做的好处是不用关注XPC的值对中断向量寻址的影响。中断的时候也不需要保存XPC的值。调用过程如图1所示,Y表示需要关注XPC的值,N表示不需要关注XPC的值,数字表示调用顺序。

调用过程

  (2.1) DSP中影响存储器映射的因素有三个:OVLY、DROM和MP/MC。OVLY是Overlay的简写。当OVLY=1时,数据空间里的一部分RAM变为重叠区域(Overlay Memory)。这部分重叠区域同时映射在每一页程序空间的上部。具体示例如图2所示(MP/MC=0,C5416)。

具体示例

  可见OVLY=1的时候,数据空间的DARAM0~3被映射到程序空间的每一页上。基于这样的特点,可以把中断向量表定位到数据空间的重叠区域DARAM0~3中,置OVLY为1。当有中断发生时,不管程序运行于DSP的哪个程序页面空间,只用PC寻址都能够正确地取到中断向量表,而不会受XPC的影响。中断程序ISR可以放到任何一个程序页面中,但这时跳转到ISR的指令只能用长跳转指令(FB等),跳转之前注意将XPC压入堆栈,程序同表1。示意图如图3所示。

示意图

  (2.2) 如果片内RAM比较大,分给数据空间的RAM也比较多(如C5416有64K的RAM可以作为数据空间),数据空间可能会有余量。这时可以把中断向量表和ISR都全部放进数据空间的Overlay Memory区域,并把OVLY置1。这样不仅在任何程序页面空间都能够正确地取到中断向量表,同时用短跳转指令(BD等)就可以实现跳转到ISR,不再需要对XPC进行保存和还原。程序请参看表2。

程序

  (3.1) 在扩展模式下,虽然程序空间扩为8M,但如果OVLY=1,则程序空间中存在大量的重叠区域,如C5416在OVLY=1的情况下真正可用的程序空间最大为4.03M。有的场合需要的程序空间大于4.03M,就必须使用OVLY=0的情况。这个时候程序空间不存在重叠区域,但可以模拟出来。方法是:把中断向量表拷贝到会发生中断的每一页程序空间,如图4所示。这样,中断的时候就能正确找到中断向量表而实现中断跳转。

VECT复制的方法

  比较上面的四种方法,方法(2.1)更为适应普遍的情况。它不限制ISR的地址范围,而中断向量表只占0x80的空间,把它放到数据空间的重叠区域是很容易做到的。笔者正在做的项目正是采用了这种方法。

  3 DSP/BIOS下中断的管理

  DSP/BIOS是TI近来推出的准实时操作系统,它同样支持扩展地址模式,只是需要将Global Settings中的函数调用模式设置为Far就可以了。需要强调的是:BIOS只支持OVLY=1的扩展模式,而不支持OVLY=0的扩展模式。扩展模式下在BIOS Code中会多出一个段“.bios:.norptb”,这个段会被自动放入Overlay Memory之中,具体原因请参看参考文献。BIOS管理的线程有四种类型:HWI、SWI、TSK以及IDL。上面所提到的所有中断属于优先级最高的HWI线程。每个中断向量都是以HWI模块的Object形式存在,可以用BIOS下的Configuration Tool来配置每个中断向量所触发的函数。在Configuration Tool中,会发现System的MEM模块下有一个名为VECT的Object,它实质上是用来给中断向量表分配存储空间的,用户可以自己配置中断向量表的地址(必须是128的倍数)。地址的分配方法可以参考上面提到的几种应对技巧。下面就BIOS下的中断做出几点说明:

  ·在Object的属性框中填写中断函数名时,如果中断函数是由C语言编写的,则需要在函数名前加下划线(C语言和汇编语言相互调用的需要)。汇编语言则不需要。

  ·在编写中断函数的时候不能再用关键字interrupt来说明中断函数,因为BIOS已经自动包括了这个功能。如果再用interrupt,则会造成致命后果。

  ·如果中断函数是用汇编语言编写的,中断函数应夹在BIOS的API HWI_enter和HWI_exit之间。这样,在中断处理的时候会正确保存和恢复一些需要使用的寄存器,并妥善处理线程间的关系以及中断函数中对BIOS API的调用;如果中断函数是用C语言编写的,则必须使用HWI Dispatcher属性,作用和前面是一样的。如果想了解更多东西可以参看参考文献。

  ·在BIOS中的SWI(软件中断)模块下,用户可以自己添加软件中断对象。但是必须从概念上分清楚,这里添加的软件中断和在前面提到的软件中断(即由INTR、TRAP、RESET触发的中断)是完全不同的概念。这里的软件中断并不属于中断向量表里的中断向量(显然中断的个数也不会存在限制),并且它可以带两个参数(前面的中断函数是不能带参数的)。所以从几个方面看这里的软件中断函数更象是通常意义上的一般函数。

  在刚开始使用DSP/BIOS的时候可能会觉得比较麻烦,需要理解的东西也很多。但当你熟悉了以后会发现,它能帮你节省不少时间去处理底层的东西,而使你将更多的精力放在算法的实现上。

  本文全面介绍了C54x系列DSP的中断机制,以及中断在使用过程中的一些技巧,阐述了整个中断的响应过程和一些比较容易出错的地方。希望通过共享使大家更快更好地掌握C54x的中断处理。


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DSP? 中断机制? BIOS? XPC?

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