DSP实验定时器中断实验.docx

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DSP实验定时器中断实验

实验四　定时器中断实验

一:

实验目的

1。

熟悉定时器初始化的步骤；

2。

熟悉定时器控制寄存器（TCR）的含义和使用；

3.熟悉定时器的原理和应用。

二：

实验内容

本实验要求编写一个简单的定时器中断程序，设置一定的周期控制与XF引脚相连的LCD指示灯.当定时器中断产生时可以观察到LCD周期性闪烁。

三：

实验原理

1.定时器

.C54xx系列的DSP都具有一个或两个预定标的片内定时器，这种定时器是一个倒数定时器，它可以被特定的状态位实现停止、重启动、重设置或禁止。

定时器在复位后就处于运行状态，为了降低功耗可以禁止定时器工作。

应用中可以用定时器来产生周期性的CPU中断或脉冲输出.定时器的功能方框图如图9。

1所示，其中有一个主计数器（TIM）和一个预定标计数器（PSC）。

TIM用于重装载周期寄存器PRD的值，PSC用于重装载周期寄存器TDDR的值。

图5。

1中有一个　　信号，是在器件复位时,DSP向外围电路（包括定时器）发送的一个信号，此信号将在定时器上产生以下效果:

寄存器TIM和PRD装载最大值（0FFFFH）;TCR的所有位清0；结果是分频值为0，定时器启动，TCR的FREE和SOFT为0。

定时器实际上是有20bit的周期寄存器.它对CLKOUT信号计数,先将PSC（TCR中的D6~D9位）减1,直至PSC为0，然后把TDDR（TCR中的低4位）重新装载入PSC,同时将TIM减1，直到TIM减为0.这时CPU发出TINT中断，同时在TOUT引脚输出一个脉冲信号，脉冲宽度与CLKOUT一致,然后将PRD重新装入TIM，重复

TSS

下去直到系统或定时器复位.

定时器产生中断的计算公式如下:

TINT的频率＝××（其中tc为CLKOUT的周期）

定时器由三个寄存器组成：

TIM、PRD、TCR。

TIM：

定时器寄存器,用于装载周期寄存器值并自减1。

PRD：

周期寄存器，用于装载定时器寄存器。

TCR：

定时器控制寄存器,包含定时器的控制状态位。

定时器是一个片内减计数器，用于周期地产生CPU中断。

定时器被预定标计数器所触发，后者每个CPU时钟周期减1,当计数器减至0时，会产生一个定时器中断，同时在下一周期计数器被定时周期值重新装载。

在正常操作模式下,当TIM自减至0时，TIM将被PRD内的数值重装载。

在硬件复位或定时器单独复位（TCR中TRB位置1）的情况下，主定时器模块输出的是定时器中断（TINT）信号.该中断被发送至CPU,同时由TOUT引脚输出。

TOUT脉冲的宽度等于CLKOUT的时钟宽度。

预定标模块由两个类似TIM和PRD的单元构成。

它们是预定标计数器（PSC）和定时器分频寄存器（TDDR）。

PSC、TDDR是RCR寄存器的字段。

在正常操作时PSC自减为0,TDDR值装入PSC,同样在硬件复位或定时器单独复位的情况下，TDDR也被装入PSC。

PSC被CPU时钟定时，即每个CPU时钟使PSC自减1.PSC可被TCR读取，但不能直接写入.

当TSS置位时，定时器停止工作。

若不需要定时器，终止定时操作，可使芯片工作在低功耗模式,并且可以使用与定时器相关的两个寄存器（TIM和PRD）作为通用的存储器单元，可以在任意周期对它们进行读或写操作。

TIM的当前值可被读取，PSC也可以通过TCR读取。

因为读取这两个存储器需要两个指令，而在两次读取之间因为自减，数值可能改变，因此，PSC两次读的结果可能有差别，不够准确。

若要准确测量时序，在读这两个寄存器值之前可先中止定时器,对TSS置1和清0后,可重新开始定时.

通过TOUT信号或中断，定时器可以用于产生周边设备的采样时钟，如模拟接口.对于有多个定时器的DSP，由寄存器GPIOCR中的第15位控制使用某一个定时器产生的TOUT信号。

2.定时器初始化

（1）定时器初始化步骤

●TCR的TSS位写1，定时器停止工作;

●装载TRD；

●初始化TCR中的TDDR，并对TCR中的TSS置0，对TRB置1来重装载定时器周期。

（2）初始化定时器中断方法（INTM＝1）

●FIR中的TINT写1，以清除挂起的定时器中断；

●IMR中的TINT置1,启动定时器中断；

●启动全部中断，INTM置0；

●在重启（RESET）后，TIM和PRD被设置为最大值（FFFFH），TCR中的TDDR置0。

（3）定时控制寄存器（TCR）

TCR为一个映射到片内的16位寄存器，它可以控制：

●定时器的工作方式；

●设定预定标计数器中的当前数值;

●启动或停止定时器；

●重新装载定时器；

●设置定时器的分频值。

TCR的位描述如图5.2

15～12

11

10

9~6

5

4

3～0

Reserved

SOFT

FREE

PSC

TRB

TSS

TDDR

图5.2　TCR位描述

●第15~12位Reserved：

保留位，总为0　。

●第11～10位SOFT、FREE：

特殊的仿真位.高级语言调试程序中出现一个断点时，该仿真位决定定时器的状态.如果FREE位设为1，则当遇到一个断点时，定时器继续运行（即自由运行），在这种情况下，SOFT被忽略.但是,如果FREE为0，则SOFT有效。

在此情况下，如果SOFT＝0，则定时器停止，下一次TIM的值递减；如果SOFT＝1，则当TIM减到0，定时器停止工作。

●第9~6位PSC:

定时器预定标计数器。

这4位用来保存定时器的当前预定标计数器.每个CLKOUT周期内，若PSC值大于0，PSC减1，在PSC减到0后的下个CLKOUT周期内，装载TDDR的内容，并且TIM减1。

每当软件设置了定时器重载位（TRB）时,PSC也被重新装载.可通过TCE检测PSC，但PSC不能直接设置，PSC值必须从TDDR中提取。

复位时，PSC设为0。

●第5位TRB：

定时器重载位。

当TRB写入1时,TIM装载PRD中的值，并且PSC装载TDDR中的值。

TRB位总被读为0。

●第4位TSS:

定时器停止状态位。

TSS停止或重新启动定时器.复位时，TSS清零，并且立即启动定时器.TSS＝0，启动或重新启动定时器;TSS＝1，停止定时。

注意，此位为只读位,读出的值永远为0。

●第3～0位TDDR：

定时器分频比寄存器。

每经过（TDDR＋1）个CLKOUT周期，TIM减1.复位时,TDDR位清0.如果想通过一个整数因子增加总的定时计数值，则将整数因子减1后写入这4位.当PCS值为0时，在随后的一个CLKOUT周期内，TDDR内容将被重新装入PSC，并且TIM减1。

每当TRB重载入时，TDDR也将被PSC重新装载。

3:

定时器应用：

C54x定时器所能计计时的长度可通过公式Tx（TDDR+1）×（PRD+1）来计算，其中，TDDR最大值为0FH，PDR最大值为0FFFFH，所以能计时的最长长度为T×1048576，由所采用的机器周期T决定，例如f＝4MHz,T=250，则最长定时时间为：

Tmax=250×1048576=262.144（ms）

例如若需要更长的计时时间,则可以在中断程序中设计一个计数器.设计一个周期为40s的方波，可将定时器设置为100ms,程序计数器设为200,当计数200×100ms=20s时输出取值一次，可形成所要求的波形。

四:

实验步骤

本实验的步骤为：

（1）连接好实验板，选择相应的CCS运行环境.

（2）新建工程，添加TIME文件及其配制文件，用编译链接工具条对文件进行编译链接，如果编译链接错误提示为“0　Errors"，则把。

out文件下载到目标板，然后再单击图6。

3中的运行工具运行程序，这时可以看到目标板上和XF引脚的LED在周期性闪烁.

（3）选择菜单View→CPURegisters→CPURegisters命令，可以观察到累加器A在不断加1，如图5。

3所示.

图5。

3CPU寄存器

（4）参考程序如下;

.mmregs

。

globalmainint

ktcr。

set0029h

ktcrstop。

set0010h

；TCR定时器控制寄存器各位含义如下：

;RESSOFTFREEPSCTRBTSSTDDR

；000000000010（TSS=1时停止定时）1001

；****＊＊＊＊*＊＊**＊***＊＊*＊*定时器参数定义**＊＊＊＊＊*＊＊***＊***＊＊*＊＊＊*＊**＊＊＊***＊*＊*＊＊

Tim0.set24h;timer0register

Prd0。

set25h;timer0periodcounter

Tcr0。

set26h;timer0controlregister

period。

set99;定时器周期

;＊****＊＊*＊**＊＊＊*＊＊＊*＊**＊＊＊＊****＊**＊***＊＊＊*＊*＊＊*＊*＊********＊＊**＊＊＊**＊＊＊*＊＊**＊*＊

.sect”vectors”

；**＊＊*＊*＊＊*＊＊*＊*＊＊**＊＊*中断向量表*＊***＊＊＊＊**＊*＊**＊＊*＊＊**＊*＊*＊*＊**＊＊*＊＊＊***

vector:

bmainint

nop

nop

nmi:

rete

nop

nop

nop

sint17:

rete

nop

nop

nop

sint18:

rete

nop

nop

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

nop

nop

int0：

rete

nop

nop

nop

int1:

rete

nop

nop

nop

int2：

rete

nop

nop

nop

btint0

nop

nop

brint0:

rete

nop

nop

nop

bxint0：

rete

nop

nop

nop

trint：

rete

nop

nop

nop

txint：

rete

nop

nop

nop

int3:

rete

nop

nop

nop

hpint：

rete

nop

nop

nop

q26：

。

word0ff80h

。

word0，0,0

q27：

.word0ff80h

。

word0,0，0

q28：

。

word0ff80h

。

word0,0，0

q29：

。

word0ff80h

。

word0,0,0

q30:

.word0ff80h

。

word0,0,0

q31:

.word0ff80h

。

word0,0，0

；*＊＊***＊＊*＊*＊＊＊***＊*＊**＊＊*＊**＊＊＊＊**＊**＊＊**＊**＊＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊**＊*＊*＊＊****＊*＊

.text

mainint:

stm#203FH,PMST；从定位中断向量表到2000H处

ssbxintm;关中断

ssbxsxm

ssbxfrct;允许小数乘法

ld#0，dp

stm#0008h，imr；允许定时器0中断

；＊***＊***＊**＊＊＊＊＊******＊**＊*＊＊*＊*＊＊*********＊＊**＊＊＊**＊＊*＊**＊****＊*******＊＊*

；允许定时器0中断，IMR寄存器各位含义如下：

;RESDMAC5DMAC4BXINT1BRINT1HINTINT3TINTDMAC0BXINT0BRINT0TINT0INT2INT1INT0

；0000000000001000

；＊＊＊＊**＊*＊*＊***＊****＊*＊*＊＊＊＊＊*＊*＊*＊*＊＊****＊*＊*＊＊**＊＊*＊＊*＊*＊＊******＊＊*＊****＊＊

stm#ktcrstop,tcr；停止定时

stm＃period，tim；设定定时器寄存器

stm＃period,prd；设定定时器周期寄存器

stm#ktcr,tcr；启动定时器

stm#0008h,imr；允许TIMER0中断

stm＃0ffffh,ifr；清中断

rsbxintm；开中断

wait:

nop；循环，等中断

bwait

；＊*＊**＊＊*＊*＊＊***＊*＊＊＊＊*＊＊*＊定时器中断程序＊＊＊＊＊*＊＊*＊**＊＊*＊＊*＊*＊＊＊**＊＊**＊*＊＊

;＊＊＊＊*＊***＊＊＊＊＊＊＊**＊＊***＊＊**＊**＊*＊＊＊****＊*＊＊**＊＊＊＊*＊＊*＊＊***＊**＊＊＊＊＊＊＊*＊**＊

tint0：

add#1，A；A寄存器加1操作

stm#20，＊ar2

stm#20，*ar1

aa:

ssbxxf;XF引脚置高，LCD亮

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

rpt＃8000;重复8001次

nop;等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000;重复8001次

nop；等待

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

banzaa,＊ar1-

bb:

rsbxxf；XF引脚置低，LCD灭

rpt＃8000；重复8001次

nop;等待

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop;等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

rpt＃8000;重复8001次

nop;等待

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

rpt＃8000；重复8001次

nop；等待

rpt#8000；重复8001次

nop；等待

banzbb，*ar2—

rete；中断返回

。

end

配置文件如下：

time。

obj

-otime.out

-mtime。

map

—emainint

MEMORY

｛

PAGE0:

EPROM：

org=2000h,len=1000h

PAGE1：

SPRAM:

org=0060h，len=100h

｝

SECTIONS

{

vectors:

>EPROMPAGE0

。

text:

〉EPROMPAGE0

｝

五:

实验报告要求：

1.运行源程序，观察实验结果,看到XF引脚的LED周期性地变化,修改定时器参数，改变LED闪烁周期。

2.自编汇编程序，要求，每一次进入定时器中断，XF引脚取反一次（提示：

设置标志FLAG，当XF＝1时,FLAG＝1，当XF＝0时,FLAG＝0）。

3.深入体会中断矢量空间的可移值性。

4.汇编程序中：

.space。

4×16×6的含义是什么，若不用。

space.4×16×6,可用什么语句代替。