DSP计数器DSP定时器 计数器原理及设计举例.docx
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DSP计数器DSP定时器计数器原理及设计举例
DSP定时器/计数器原理及设计举例
1、定时器结构
定时器的组成框图如图1所示。
它有3个16位存储器映像寄存器：
TIM、PRD和TCR。
这3个寄存器在数据存储器中的地址及其说明如表1所示。
定时器控制寄存器（TCR）位结构如图2所示，各控制位和状态位的功能如表2所示。
（说明：
图中包括，一个16位的主计数器（TIM）和一个4位预定标计数器（PSC）。
TIM从周期寄存器PRD加载，PSC从周期寄存器TDDR加载。
）
1.1典型操作顺序：
（1）在每个CLKOUT脉冲后PSC减1，直到它变为0。
（2）在下一个CLKOUT周期，TDDR加载新的除计数值到PSC，并使TIM减1。
（3）以同样方式，PSC和TIM连续进行减操作，直到TIM减为0。
（4）下一个CLKOUT周期，将定时器中断信号（TINT）送到CPU，同时又用另一脉冲送到TOUT引脚，把新定时器计数值从PRD加载到TIM，并使PSC再次减1。
因此，定时器中断的速率为
1.2定时器编程
（1）TIM：
定时器中的当前值。
（2）PRD：
正常情况，当TIM减到0后，PRD中的时间常数自动地加载到TIM。
系统复位（=1）或定时器复位（TRB=1）时，PRD中的时间常数重新加载到TIM。
（3）控制寄存器（TCR）包含的控制位有下列功能：
①控制定时器模式；
②指定定时器预先定标计数器的当前计数值；
③重新加载定时器；
④启动、停止定时器；
⑤定义定时器的分频系数。
（说明：
TDDR（TimerDivide-DownRatio）：
复位时，TDDR各位清零；PSC（TimerPrescalerCounter）：
PSC可被TCR读取，但不能直接写入）
1.3定时器初始化步骤：
（1）将TCR中的TSS位（停止状态位）置1，关闭定时器。
STM#0010H，TCR
（2）加载PRD。
STM#0100H，PRD；
（3）重新加载TCR（使TDDR初始化；令TSS位为0，以接通CLKOUT；重新加载位TRB位置1，以使TIM减到0后重新加载PRD），启动定时器。
STM#0C20H，TCR；Soft=1，Free=1，定时器遇到断点后继续进行
TINT周期=CLKOUT×（TDDR+1）×（PRD+1）
2、时钟发生器
时钟发生器：
内部振荡器和锁相环电路PLL。
由内部振荡电路或外部时钟源驱动。
3、中断系统
3.1中断结构
3.1.1中断类型：
硬件中断:
外部硬件中断和内部硬件中断
软件中断:
由程序指令引起，INTR、TRAP或RESET。
软件中断不分优先级，硬件中断有优先级。
还可以分为：
1）可屏蔽中断：
用软件可以屏蔽或开放的中断。
通过对中断屏蔽寄存器（IMR）中的相应位；状态寄存器（ST1）中的中断允许控制位INTM；C54x最多可以支持16个用户可屏蔽中断（SINT15～SINT0）
2）非可屏蔽中断：
不能用软件来屏蔽的中断，不受IMR和INTM位的影响。
TMS320C54x对这一类中断总是响应的，并从主程序转移到中断服务程序。
3.1.2中断管理有关的寄存器
1）中断标志寄存器（IFR，InterruptFlagRegister）：
16位存储器映像的CPU寄存器;数据存储器空间，地址为0001H;当一个中断出现的时候，DSP收到了一个相应的中断请求（中断挂起），IFR中相应的中断标志位为1。
2）中断屏蔽寄存器（IMR，InterruptMaskRegister）
INTM:
可屏蔽中断的总允许控制位,ST1中第11位。
INTM=0时，开放全部可屏蔽中断；
INTM=1时，禁止所有可屏蔽中断。
IMR:
1:
开放对应位的中断
0:
禁止对应位的中断
3.1.3中断向量
中断源服务程序的入口地址：
图5中断向量地址的形成
3.2中断流程
3.2.1有关指令
（1）INTRK：
该指令可启动TMS320C54x的任何中断，INTM=1。
（2）TRAPK：
TRAP与INTR的不同之处是TRAP中断时，不需要设置INTM位。
（3）RESET：
复位操作，INTM=1,PC=0080H。
3.2.2中断的响应
对于软件中断和非可屏蔽中断，CPU立即响应。
如果是可屏蔽中断，只有满足以下条件才能响应：
（1）优先级别最高。
（2）ST1中的INTM位为0，允许可屏蔽中断。
（3）IMR中的相应位为1，允许可屏蔽中断。
3.2.3执行中断服务程序
响应中断之后，CPU将执行下列操作：
（1）将PC值（即返回地址）压入堆栈。
（2）将中断向量的地址装入PC；将程序引导至中断服务程序ISR。
（3）现场保护，将某些要保护的寄存器和变量压入堆栈。
（4）执行中断服务程序ISR。
（5）恢复现场，以逆序将所保护的寄存器和变量弹出堆栈。
（6）中断返回，从堆栈弹出返回地址加载到PC。
（7）继续执行被中断的程序。
3.3中断过程:
图6中断过程
图7中断操作流程图
3.4汇编源程序如下：
.mmregs
.def_c_int00
STACK.usect"STACK",100h
t0_cout.usect"vars",1;计数器
t0_flag.usect“vars”,1;当前XF输出电平标志。
t0_flag=1，则XF=1；
;t0_flag=0，则XF=0
TVAL.set1639;16401061=1ms因中断程序中计数器初值
;t0_cout=1000，所以定时时间：
1ms1000=1s
TIM0.set0024H;定时器0寄存器地址
PRD0.set0025H
TCR0.set0026H
.data
TIMES.intTVAL;定时器时间常数
.text
**********************************
;中断矢量表程序段
_c_int00
bstart
nop
nop
NMIrete;非屏蔽中断
nop
nop
nop
SINT17.space4*16;各软件中断
SINT18.space4*16
SINT19.space4*16
SINT20.space4*16
SINT21.space4*16
SINT22.space4*16
SINT23.space4*16
SINT24.space4*16
SINT25.space4*16
SINT26.space4*16
SINT27.space4*16
SINT28.space4*16
SINT29.space4*16
SINT30.space4*16
INT0rsbxintm;外中断0中断
rete
nop
nop
INT1rsbxintm;外中断1中断
rete
nop
nop
INT2rsbxintm;外中断2中断
rete
nop
nop
TINT:
bdtimer;定时器中断向量
nop
nop
nop
RINT0:
rete;串口0接收中断
nop
nop
nop
XINT0:
rete;串口0发送中断
nop
nop
nop
SINT6.space4*16;软件中断
SINT7.space4*16;软件中断
INT3:
rete;外中断3中断
nop
nop
nop
HPINT:
rete;主机中断
nop
nop
nop
RINT1:
rete;串口1接收中断
nop
nop
nop
XINT1:
rete;串口1发送中断
nop
nop
nop
******************************************
start:
LD#0,DP
STM#STACK+100h,SP
STM#07FFFh,SWWSR
STM#1020h,PMST
ST#1000,*（t0_cout）;计数器设置为1000（1s）
SSBXINTM;关全部中断
LD#TIMES,A
READATIM0;初始化TIM,PRD
READAPRD0
STM#669h,TCR0；初始化TCR0
STM#8,IMR;初始化IMR,使能timer0中断
RSBXINTM;开放全部中断
WAIT:
BWAIT
**************************************
;定时器0中断服务子程序
timer:
ADDM#-1,*（t0_cout）;计数器减1
CMPM*（t0_cout）,#0;判断是否为0
BCnext,NTC;不是0，退出循环
ST#1000,*（t0_cout）;为0，设置计数器，并将XF取反
BITFt0_flag,#1
BCxf_out,NTC
SSBXXF
ST#0,t0_flag
Bnext
xf_out:
RSBXXF
ST#1,t0_flag
next:
RSBXINTM
RETE
.end
5．链接命令文件times.cmd如下：
times.obj
-otimes.out
-mtimes.map
MEMORY
{PAGE0:
RAM1:
origin=1000h,length=500h
PAGE1:
SPRAM1:
origin=0060h,length=20h
SPRAM2:
origin=0100h,length=200h
}
SECTIONS
{
.text:
>RAM1PAGE0
.data:
>RAM1PAGE0
vars:
>SPRAM1PAGE1
STACK:
>SPRAM2PAGE1
}
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