DSP實驗定時器中斷實驗

1、實驗四 定時器中斷實驗：實驗?zāi)康?. 熟悉定時器初始化的步驟；2. 熟悉定時器控制寄存器（ TCR）的含義和使用；3. 熟悉定時器的原理和應(yīng)用。二：實驗內(nèi)容 本實驗要求編寫一個簡單的定時器中斷程序，設(shè)置一定的周期控制與 XF 引腳相連 的 LCD 指示燈。當(dāng)定時器中斷產(chǎn)生時可以觀察到 LCD 周期性閃爍。三：實驗原理1. 定時器SRESET.C54xx 系列的 DSP 都具有一個或兩個預(yù)定標(biāo)的片內(nèi)定時器，這種定時器是一個倒 數(shù)定時器，它可以被特定的狀態(tài)位實現(xiàn)停止、重啟動、重設(shè)置或禁止。定時器在復(fù) 位后就處于運行狀態(tài)，為了降低功耗可以禁止定時器工作。應(yīng)用中可以用定時器來 產(chǎn)生周期性的 CPU 中

2、斷或脈沖輸出。定時器的功能方框圖如圖 9.1 所示，其中有 一個主計數(shù)器（ TIM ）和一個預(yù)定標(biāo)計數(shù)器（ PSC ）。 TIM 用于重裝載周期寄存 器 PRD 的值， PSC 用于重裝載周期寄存器 TDDR 的值。圖 5.1 中有一個 信號，是在器件復(fù)位時， DSP向外圍電路（包括定時器）發(fā)送 的一個信號，此信號將在定時器上產(chǎn)生以下效果：寄存器 TIM 和 PRD 裝載最大值 （ 0FFFFH）； TCR 的所有位清 0；結(jié)果是分頻值為 0，定時器啟動， TCR 的 FREE 和 SOFT為 0。圖 5.1 定時器的功能方框圖定時器實際上是有 20bit 的周期寄存器。它對 CLKOUT 信

3、號計數(shù)，先將 PSC（TCR 中的 D6D9位）減 1，直至 PSC為 0，然后把 TDDR （TCR中的低 4位）重新裝 載入 PSC，同時將 TIM 減 1，直到 TIM 減為 0。這時 CPU 發(fā)出 TINT 中斷，同時 在 TOUT 引腳輸出一個脈沖信號，脈沖寬度與 CLKOUT 一致，然后將 PRD 重新 裝入 TIM ，重復(fù)TSS下去直到系統(tǒng)或定時器復(fù)位定時器產(chǎn)生中斷的計算公式如下：1PRD+1TINT 的頻率 （其中 tc為 CLKOUT 的周期 定時器由三個寄存器組成： TIM 、PRD、TCR。TIM ：定時器寄存器，用于裝載周期寄存器值并自減 1。PRD：周期寄存器，用于裝

4、載定時器寄存器。TCR：定時器控制寄存器，包含定時器的控制狀態(tài)位。定時器是一個片內(nèi)減計數(shù)器，用于周期地產(chǎn)生 CPU 中斷。定時器被預(yù)定標(biāo)計數(shù)器 所觸發(fā)，后者每個 CPU 時鐘周期減 1，當(dāng)計數(shù)器減至 0時，會產(chǎn)生一個定時器中 斷，同時在下一周期計數(shù)器被定時周期值重新裝載。在正常操作模式下，當(dāng) TIM 自減至 0時， TIM 將被 PRD 內(nèi)的數(shù)值重裝載。在硬件 復(fù)位或定時器單獨復(fù)位（ TCR中 TRB位置 1）的情況下，主定時器模塊輸出的是 定時器中斷（ TINT ）信號。該中斷被發(fā)送至 CPU，同時由 TOUT 引腳輸出。 TOUT 脈沖的寬度等于 CLKOUT 的時鐘寬度。預(yù)定標(biāo)模塊由兩個

5、類似 TIM 和 PRD 的單元構(gòu)成。它們是預(yù)定標(biāo)計數(shù)器（ PSC）和 定時器分頻寄存器（ TDDR ）。 PSC、TDDR 是 RCR寄存器的字段。在正常操作時 PSC自減為 0，TDDR 值裝入 PSC，同樣在硬件復(fù)位或定時器單獨復(fù)位的情況下， TDDR 也被裝入 PSC。PSC被 CPU時鐘定時，即每個 CPU時鐘使 PSC自減 1。 PSC可被 TCR 讀取，但不能直接寫入。當(dāng) TSS 置位時，定時器停止工作。若不需要定時器，終止定時操作，可使芯片工 作在低功耗模式，并且可以使用與定時器相關(guān)的兩個寄存器（ TIM 和 PRD）作為 通用的存儲器單元，可以在任意周期對它們進行讀或?qū)懖僮鳌?/p>

6、TIM 的當(dāng)前值可被讀取， PSC也可以通過 TCR 讀取。因為讀取這兩個存儲器需要 兩個指令，而在兩次讀取之間因為自減，數(shù)值可能改變，因此，PSC兩次讀的結(jié)果可能有差別，不夠準(zhǔn)確。若要準(zhǔn)確測量時序，在讀這兩個寄存器值之前可先中止定 時器，對 TSS置 1和清 0后，可重新開始定時。通過 TOUT 信號或中斷，定時器可以用于產(chǎn)生周邊設(shè)備的采樣時鐘，如模擬接 口。對于有多個定時器的 DSP，由寄存器 GPIOCR 中的第 15位控制使用某一個定 時器產(chǎn)生的 TOUT 信號。2. 定時器初始化（1）定時器初始化步驟TCR 的 TSS 位寫 1，定時器停止工作；裝載 TRD ；初始化 TCR中的 T

7、DDR ，并對 TCR中的 TSS置 0，對 TRB置1來重裝載定時器 周期。（2）初始化定時器中斷方法（ INTM 1）FIR 中的 TINT 寫 1，以清除掛起的定時器中斷；IMR 中的 TINT 置 1，啟動定時器中斷；啟動全部中斷， INTM 置 0；在重啟（ RESET）后， TIM 和 PRD被設(shè)置為最大值（ FFFFH），TCR 中的 TDDR 置 0。（ 3）定時控制寄存器（ TCR）TCR 為一個映射到片內(nèi)的 16位寄存器，它可以控制：定時器的工作方式；設(shè)定預(yù)定標(biāo)計數(shù)器中的當(dāng)前數(shù)值；啟動或停止定時器；重新裝載定時器；設(shè)置定時器的分頻值。TCR 的位描述如圖 5.21512 1

8、110965430Reserved SOFTFREEPSCTRBTSSTDDR圖 5.2 TCR 位描述第 1512 位 Reserved：保留位，總為 0 。第 1110 位 SOFT、FREE：特殊的仿真位。高級語言調(diào)試程序中出現(xiàn)一個斷點 時，該仿真位決定定時器的狀態(tài)。如果 FREE 位設(shè)為 1，則當(dāng)遇到一個斷點時，定 時器繼續(xù)運行（即自由運行），在這種情況下， SOFT 被忽略。但是，如果 FREE 為 0，則 SOFT 有效。在此情況下，如果 SOFT0，則定時器停止，下一次 TIM 的值遞減；如果 SOFT1，則當(dāng) TIM 減到 0，定時器停止工作。第 96位 PSC：定時器預(yù)定標(biāo)計

9、數(shù)器。這 4 位用來保存定時器的當(dāng)前預(yù)定標(biāo)計數(shù) 器。每個 CLKOUT 周期內(nèi)，若 PSC值大于 0，PSC減 1，在 PSC減到 0 后的下個 CLKOUT 周期內(nèi)，裝載 TDDR 的內(nèi)容，并且 TIM 減 1。每當(dāng)軟件設(shè)置了定時器重 載位（ TRB）時， PSC也被重新裝載。可通過 TCE檢測 PSC，但 PSC不能直接設(shè) 置， PSC值必須從 TDDR中提取。復(fù)位時， PSC設(shè)為 0。第 5位TRB：定時器重載位。當(dāng) TRB寫入 1時， TIM 裝載 PRD中的值，并且 PSC裝載 TDDR 中的值。 TRB 位總被讀為 0。第 4位 TSS：定時器停止?fàn)顟B(tài)位。 TSS停止或重新啟動定時

10、器。復(fù)位時， TSS清 零，并且立即啟動定時器。 TSS 0，啟動或重新啟動定時器； TSS 1，停止定 時。注意，此位為只讀位，讀出的值永遠(yuǎn)為 0。第 30 位 TDDR：定時器分頻比寄存器。每經(jīng)過（ TDDR1）個 CLKOUT 周 期，TIM 減1。復(fù)位時， TDDR位清 0。如果想通過一個整數(shù)因子增加總的定時計 數(shù)值，則將整數(shù)因子減 1 后寫入這 4 位。當(dāng) PCS值為 0時，在隨后的一個 CLKOUT 周期內(nèi)， TDDR 內(nèi)容將被重新裝入 PSC，并且 TIM 減 1。每當(dāng) TRB 重載 入時， TDDR也將被 PSC重新裝載。3：定時器應(yīng)用：C54x定時器所能計計時的長度可通過公式

11、 Tx（TDDR+1（PRD+1 來計算，其中， TDDR 最大值為 0FH，PDR 最大值為 0FFFFH，所以能計時的最長長度為 T1048576，由所采用的機器周期 T 決定，例如 f4MHz,T=250 ，則最長定時時間 為： Tmax=2501048576=262.144（ms例如若需要更長的計時時間，則可以在中斷程序中設(shè)計一個計數(shù)器。設(shè)計一個周期 為 40s 的方波，可將定時器設(shè)置為 100ms，程序計數(shù)器設(shè)為 200，當(dāng)計數(shù) 200100ms=20s時輸出取值一次，可形成所要求的波形。四：實驗步驟 本實驗的步驟為：運行環(huán)境。CCS（ 2）新建工程，添加 TIME 文件及其配制文件

12、，用編譯鏈接工具條對文件進行編 譯鏈接，如果編譯鏈接錯誤提示為 “0Errors ”，則把 .out 文件下載到目標(biāo)板，然后 再單擊圖 6.3中的運行工具運行程序，這時可以看到目標(biāo)板上和 XF引腳的 LED 在 周期性閃爍。（ 3）選擇菜單 ViewCPU Registers CPU Registers命令，可以觀察到累加器 A 在不斷加 1，如圖 5.3 所示。圖 5.3 CPU 寄存器4） 參考程序如下；.mmregs.global mainint ktcr .set 0029h ktcrstop .set 0010h；TCR 定時器控制寄存器各位含義如下： ；RES SOFT FREE

13、PSC TRB TSS TDDR ；00000 0 0000 1 0（ TSS=1時停止定時） 1001 ； *定時器參數(shù)定義Tim0 .set 24h ;timer0 registerPrd0 .set 25h ; timer0 period counterTcr0 .set 26h ; timer0 control registerperiod .set 99 ;定時器周期.sect vectors中斷向量表vector: b mainint nop nop nmi: rete nop nop nop sint17: rete nop nop nop sint18: rete nop no

14、p nop sint19: rete nop nop nop sint20: rete nop nop nop sint21: rete nop nop nop sint22: rete nop nop nop sint23: rete nop nop nop sint24: rete nop nop nop sint25: rete nop nop nop sint26: rete nop nop nop sint27: rete nop nop nop sint28: rete nop nop nop sint29: rete nop nop nop sint30: rete nop no

15、p nop int0: rete nop nop nop int1: rete nop nop nop int2: rete nop nop nop b tint0 nop nop brint0: rete nop nop nop bxint0: rete nop nop nop trint: rete nop nop nop txint: rete nop nopnop int3: retenopnopnop hpint: retenopnopnopq26: .word 0ff80h .word 0,0,0q27: .word 0ff80h.word 0,0,0 q28: .word 0ff

16、80h.word 0,0,0 q29: .word 0ff80h.word 0,0,0 q30: .word 0ff80h.word 0,0,0 q31: .word 0ff80h.word 0,0,0.textmainint: stm #203FH,PMST ；從定位中斷向量表到 2000H 處ssbx intm ；關(guān)中斷 ssbx sxm ssbx frct ；允許小數(shù)乘法 ld #0,dp stm #0008h,imr ；允許定時器 0 中斷*；允許定時器 0中斷， IMR 寄存器各位含義如下：； RES DMAC5 DMAC4 BXINT1 BRINT1 HINT INT3 TINT

17、DMAC0 BXINT0 BRINT0 TINT0 INT2 INT1 INT0 ；00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0stm #ktcrstop,tcr ；停止定時 stm #period,tim ；設(shè)定定時器寄存器 stm #period,prd ；設(shè)定定時器周期寄存器 stm #ktcr,tcr ；啟動定時器 stm #0008h,imr ；允許 TIMER0 中斷 stm #0ffffh,ifr ；清中斷 rsbx intm ；開中斷 wait: nop ；循環(huán)，等中斷 b wait定時器中斷程序*tint0:add #1,A ；A 寄存器加 1操作stm #2

18、0,*ar2stm #20,*ar1aa:ssbx xf ； XF 引腳置高， LCD 亮rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待banz aa,*ar1-bb:rsbx xf ； XF 引腳置低， LCD 滅rpt #8000 ；重復(fù) 8001次nop ；等待rpt #8000 ；重復(fù) 8001次