TMS320C54x系列DSP的中斷機(jī)制及使用技巧
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(2.1) DSP中影響存儲(chǔ)器映射的因素有三個(gè)：OVLY、DROM和MP/MC。OVLY是Overlay的簡寫。當(dāng)OVLY=1時(shí)，數(shù)據(jù)空間里的一部分RAM變?yōu)橹丿B區(qū)域(Overlay Memory)。這部分重疊區(qū)域同時(shí)映射在每一頁程序空間的上部。具體示例如圖2所示(MP/MC=0，C5416)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/148827.htm
可見OVLY=1的時(shí)候，數(shù)據(jù)空間的DARAM0～3被映射到程序空間的每一頁上?；谶@樣的特點(diǎn)，可以把中斷向量表定位到數(shù)據(jù)空間的重疊區(qū)域DARAM0～3中，置OVLY為1。當(dāng)有中斷發(fā)生時(shí)，不管程序運(yùn)行于DSP的哪個(gè)程序頁面空間，只用PC尋址都能夠正確地取到中斷向量表，而不會(huì)受XPC的影響。中斷程序ISR可以放到任何一個(gè)程序頁面中，但這時(shí)跳轉(zhuǎn)到ISR的指令只能用長跳轉(zhuǎn)指令(FB等)，跳轉(zhuǎn)之前注意將XPC壓入堆棧，程序同表1。示意圖如圖3所示。
(2.2) 如果片內(nèi)RAM比較大，分給數(shù)據(jù)空間的RAM也比較多(如C5416有64K的RAM可以作為數(shù)據(jù)空間)，數(shù)據(jù)空間可能會(huì)有余量。這時(shí)可以把中斷向量表和ISR都全部放進(jìn)數(shù)據(jù)空間的Overlay Memory區(qū)域，并把OVLY置1。這樣不僅在任何程序頁面空間都能夠正確地取到中斷向量表，同時(shí)用短跳轉(zhuǎn)指令(BD等)就可以實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)到ISR，不再需要對XPC進(jìn)行保存和還原。程序請參看表2。
(3.1) 在擴(kuò)展模式下，雖然程序空間擴(kuò)為8M，但如果OVLY=1，則程序空間中存在大量的重疊區(qū)域，如C5416在OVLY=1的情況下真正可用的程序空間最大為4.03M。有的場合需要的程序空間大于4.03M，就必須使用OVLY=0的情況。這個(gè)時(shí)候程序空間不存在重疊區(qū)域，但可以模擬出來。方法是：把中斷向量表拷貝到會(huì)發(fā)生中斷的每一頁程序空間，如圖4所示。這樣，中斷的時(shí)候就能正確找到中斷向量表而實(shí)現(xiàn)中斷跳轉(zhuǎn)。
比較上面的四種方法，方法(2.1)更為適應(yīng)普遍的情況。它不限制ISR的地址范圍，而中斷向量表只占0x80的空間，把它放到數(shù)據(jù)空間的重疊區(qū)域是很容易做到的。筆者正在做的項(xiàng)目正是采用了這種方法。
3 DSP/BIOS下中斷的管理
DSP/BIOS是TI近來推出的準(zhǔn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它同樣支持?jǐn)U展地址模式，只是需要將Global Settings中的函數(shù)調(diào)用模式設(shè)置為Far就可以了。需要強(qiáng)調(diào)的是：BIOS只支持OVLY=1的擴(kuò)展模式，而不支持OVLY=0的擴(kuò)展模式。擴(kuò)展模式下在BIOS Code中會(huì)多出一個(gè)段“.bios:.norptb”，這個(gè)段會(huì)被自動(dòng)放入Overlay Memory之中，具體原因請參看參考文獻(xiàn)。BIOS管理的線程有四種類型：HWI、SWI、TSK以及IDL。上面所提到的所有中斷屬于優(yōu)先級(jí)最高的HWI線程。每個(gè)中斷向量都是以HWI模塊的Object形式存在，可以用BIOS下的Configuration Tool來配置每個(gè)中斷向量所觸發(fā)的函數(shù)。在Configuration Tool中，會(huì)發(fā)現(xiàn)System的MEM模塊下有一個(gè)名為VECT的Object，它實(shí)質(zhì)上是用來給中斷向量表分配存儲(chǔ)空間的，用戶可以自己配置中斷向量表的地址(必須是128的倍數(shù))。地址的分配方法可以參考上面提到的幾種應(yīng)對技巧。下面就BIOS下的中斷做出幾點(diǎn)說明：
·在Object的屬性框中填寫中斷函數(shù)名時(shí)，如果中斷函數(shù)是由C語言編寫的，則需要在函數(shù)名前加下劃線(C語言和匯編語言相互調(diào)用的需要)。匯編語言則不需要。
·在編寫中斷函數(shù)的時(shí)候不能再用關(guān)鍵字interrupt來說明中斷函數(shù)，因?yàn)锽IOS已經(jīng)自動(dòng)包括了這個(gè)功能。如果再用interrupt，則會(huì)造成致命后果。
·如果中斷函數(shù)是用匯編語言編寫的，中斷函數(shù)應(yīng)夾在BIOS的API HWI_enter和HWI_exit之間。這樣，在中斷處理的時(shí)候會(huì)正確保存和恢復(fù)一些需要使用的寄存器，并妥善處理線程間的關(guān)系以及中斷函數(shù)中對BIOS API的調(diào)用;如果中斷函數(shù)是用C語言編寫的，則必須使用HWI Dispatcher屬性，作用和前面是一樣的。如果想了解更多東西可以參看參考文獻(xiàn)。
·在BIOS中的SWI(軟件中斷)模塊下，用戶可以自己添加軟件中斷對象。但是必須從概念上分清楚，這里添加的軟件中斷和在前面提到的軟件中斷(即由INTR、TRAP、RESET觸發(fā)的中斷)是完全不同的概念。這里的軟件中斷并不屬于中斷向量表里的中斷向量(顯然中斷的個(gè)數(shù)也不會(huì)存在限制)，并且它可以帶兩個(gè)參數(shù)(前面的中斷函數(shù)是不能帶參數(shù)的)。所以從幾個(gè)方面看這里的軟件中斷函數(shù)更象是通常意義上的一般函數(shù)。
在剛開始使用DSP/BIOS的時(shí)候可能會(huì)覺得比較麻煩，需要理解的東西也很多。但當(dāng)你熟悉了以后會(huì)發(fā)現(xiàn)，它能幫你節(jié)省不少時(shí)間去處理底層的東西，而使你將更多的精力放在算法的實(shí)現(xiàn)上。
本文全面介紹了C54x系列DSP的中斷機(jī)制，以及中斷在使用過程中的一些技巧，闡述了整個(gè)中斷的響應(yīng)過程和一些比較容易出錯(cuò)的地方。希望通過共享使大家更快更好地掌握C54x的中斷處理。
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