TMS320C32 DSP的中斷編程方法及BOOT功能實現(xiàn)

來源：電子技術(shù)應用; 作者：袁瑞銘 李 迪 李旭發(fā) 郝燕玲

摘要：采用C語言對DSP編程具有很多優(yōu)點。針對TMS320C32芯片的特點，提出了一種基于C語言的中斷編程方法，同時介紹了具體的BOOT功能實現(xiàn)方案，給出了相應的源程序和結(jié)論。

關(guān)鍵詞：C語言 BOOT表 中斷向量

TMS320C3X系列芯片是美國TI公司推出的第一代浮點DSP芯片，具有豐富的指令集、很高的運算速度、較大的錄址空間和較高的性價比，在各領(lǐng)域得到了廣泛的應用。TMS320C32是TMS320系列浮點數(shù)字信號處理器的新產(chǎn)品，在TMS320C30和TMS320C31的基礎(chǔ)上進行了簡化和改進。在結(jié)構(gòu)上的改進主要包括可變寬度的存儲器接口、更快速的指令周期時間、可設(shè)置優(yōu)先級的雙通道DMA處理器、靈活的引導程序裝入方式、可重新定位的中斷向量表以及可選的邊緣/電平觸發(fā)中斷方式等。對TMS320C32的開發(fā)可以用匯編語言，也可以用C語言。使用匯編語言的優(yōu)點在于運行速度快、可以充分利用芯片的硬件特性，但開發(fā)速度較慢，程序的可讀性差；而C語言的優(yōu)勢在于編程容易、調(diào)試快速、可讀性好，可以大大縮短開發(fā)周期，但C語言對于其片內(nèi)的沒有映射地址的特殊功能寄存器不能操作，如IF和IE，AR0～AR7等。在C語言環(huán)境下的中斷編程和BOOT文件（此時TMS320C32工作在微機方式下，程序存于片外EPROM中）的制作方法同匯編語言相比均有所不同。針對TMS320C32的這些特點，筆者結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗，提出了一種基于C語言的中斷編程方法及BOOT功能實現(xiàn)，并且在實時數(shù)據(jù)采集和信號處理系統(tǒng)中得到了實際應用。

1 TMS320C32的中斷及中斷（包括陷阱）向量表

在TMS320C3X系列DSP中，TMS320C30和TMS320C31具有映射地址固定的中斷-陷阱向量表，但對于TMS320C32來說，中斷向量表是可以根據(jù)用戶自己的需要重新定位的。其中，中斷-陷阱向量表的表首指針為ITTP（the Interrupt-trap Table Pointer），由中斷標志寄存器IF的31～16位組成。該指針左移8位（零位移入）即構(gòu)成中斷-陷阱向量表的表首基地址EA（ITTP），如圖1所示。

因此，中斷或者陷際的向量地址就由表首基地址EA（ITTP）+表首偏移量組成。舉個例子說，如果ITTP的值為8801H，那么EA（ITTP）=880100H，于是串行口的中斷向量就位于地址為880105H的存儲空間中。需要說明的是該空間存儲的是中斷或者陷阱的服務程序的入口地址，而不是象8031系列單片機那樣存儲的是中斷服務程序的第一條語句。所以，當中斷發(fā)生時，CPU就根據(jù)EA（ITTP）的值去尋找相應的中斷向量，然后跳轉(zhuǎn)到相應的中斷（陷阱）的服務子程序，直到程序結(jié)束。需要特別注意的是，因為對于TMS320C32來說，共有24條地址線，尋址空間為16M，而ITTP就占了16位，因而中斷表首偏移量只能為8位，于是整個中斷向量表的長度不會超過256個字。

2 TMS320C32的C語言開發(fā)

TMS320C32的開發(fā)由一整套的硬件和軟件開發(fā)工具支持，包括C編程器、匯編器和鏈接器等。開發(fā)過程中，首先借助文本編輯器編寫出自己的C語言源程序，然后通過C編程器將C語言源程序自動翻譯成DSP匯編源程序。得到匯編語言的源程序后，就可以通過匯編命令生成COFF目標文件（*.OBJ文件），隨后可以用文檔管理器把一個或者多個OBJ文件組合成一個目標文件庫，或者直接在鏈接命令中使用OBJ文件。鏈接完畢后，就生成了可執(zhí)行的COFF（*.out）文件，此時可以通過JTAG接口借助硬件開發(fā)工具把程序下載到用戶自己的目標系統(tǒng)中去，然后借助軟件開發(fā)和調(diào)試工具調(diào)試自己的程序。等到程序完全達到要求后，可以借助于TI公司提供的16進制變換程序把可執(zhí)行的COFF文件（*.OUT文件）轉(zhuǎn)換成其它文件格式，如INTEL的HEX格式、TEKTRONIX文件格式、TI-TAGGED文件格式或者直接的ASCII-HEX格式等，以便于把程序?qū)懭隕PROM，因為大多數(shù)的EPROM編程器都不接受COFF文件格式。C編譯器對C語言程序編譯后生成六個可以重新定位的代碼和數(shù)據(jù)塊，這些塊可以用不同的方式分配至存儲器以符合不同系統(tǒng)配置的要求。這六個塊可以分為兩種類型：已初始化塊和未初始化塊。已初始化主要包括數(shù)據(jù)表和可執(zhí)行代碼。C編譯器共創(chuàng)建三個已初始化塊：.text塊（包括可執(zhí)行代碼和字符串）、.cinit塊（包含初始化變量和常數(shù)表）和.const塊（字符串和.swith表）。未初始化塊用于保留存儲器空間，程序運行時利用這些空間創(chuàng)建和存儲變量。C編譯器創(chuàng)建三個未初始化塊：.bss塊（用于保留全局和靜態(tài)變量空間）和.stack塊（為系統(tǒng)堆棧分配存儲器）和.system塊（為動態(tài)存儲器函數(shù)分配存儲空間）。

由于硬件復位后所有的中斷是無效的，因此如果系統(tǒng)中需要使用中斷功能，就必須對相應的中斷做相應的處理。由于沒有專門的C語句對中斷進行使能或者屏蔽，因此必須嵌入ASM語句。而C中斷程序采用一個特殊的函數(shù)名，其格式為c_intnn，其中nn代表00～99之間的兩位數(shù)；函數(shù)名c_int01～c_int99是用戶可以使用的，而c_int00