TMS320C32 DSP的中断编程方法及BOOT功能实现

    关键词：C语言 BOOT表 中断向量

TMS320C3X系列芯片是美国TI公司推出的第一代浮点DSP芯片，具有丰富的指令集、很高的运算速度、较大的录址空间和较高的性价比，在各领域得到了广泛的应用。TMS320C32是TMS320系列浮点数字信号处理器的新产品，在TMS320C30和TMS320C31的基础上进行了简化和改进。在结构上的改进主要包括可变宽度的存储器接口、更快速的指令周期时间、可设置优先级的双通道DMA处理器、灵活的引导程序装入方式、可重新定位的中断向量表以及可选的边缘/电平触发中断方式等。对TMS320C32的开发可以用汇编语言，也可以用C语言。使用汇编语言的优点在于运行速度快、可以充分利用芯片的硬件特性，但开发速度较慢，程序的可读性差；而C语言的优势在于编程容易、调试快速、可读性好，可以大大缩短开发周期，但C语言对于其片内的没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语言环境下的中断编程和BOOT文件（此时TMS320C32工作在微机方式下，程序存于片外EPROM中）的制作方法同汇编语言相比均有所不同。针对TMS320C32的这些特点，笔者结合自己的实际工作经验，提出了一种基于C语言的中断编程方法及BOOT功能实现，并且在实时数据采集和信号处理系统中得到了实际应用。

1 TMS320C32的中断及中断（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断-陷阱向量表，但对于TMS320C32来说，中断向量表是可以根据用户自己的需要重新定位的。其中，中断-陷阱向量表的表首指针为ITTP（the Interrupt-trap Table Pointer），由中断标志寄存器IF的31～16位组成。该指针左移8位（零位移入）即构成中断-陷阱向量表的表首基地址EA（ITTP），如图1所示。

因此，中断或者陷际的向量地址就由表首基地址EA（ITTP）+表首偏移量组成。举个例子说，如果ITTP的值为8801H，那么EA（ITTP）=880100H，于是串行口的中断向量就位于地址为880105H的存储空间中。需要说明的是该空间存储的是中断或者陷阱的服务程序的入口地址，而不是象8031系列单片机那样存储的是中断服务程序的第一条语句。所以，当中断发生时，CPU就根据EA（ITTP）的值去寻找相应的中断向量，然后跳转到相应的中断（陷阱）的服务子程序，直到程序结束。需要特别注意的是，因为对于TMS320C32来说，共有24条地址线，寻址空间为16M，而ITTP就占了16位，因而中断表首偏移量只能为8位，于是整个中断向量表的长度不会超过256个字。

2 TMS320C32的C语言开发

TMS320C32的开发由一整套的硬件和软件开发工具支持，包括C编程器、汇编器和链接器等。开发过程中，首先借助文本编辑器编写出自己的C语言源程序，然后通过C编程器将C语言源程序自动翻译成DSP汇编源程序。得到汇编语言的源程序后，就可以通过汇编命令生成COFF目标文件（*.OBJ文件），随后可以用文档管理器把一个或者多个OBJ文件组合成一个目标文件库，或者直接在链接命令中使用OBJ文件。链接完毕后，就生成了可执行的COFF（*.out）文件，此时可以通过JTAG接口借助硬件开发工具把程序下载到用户自己的目标系统中去，然后借助软件开发和调试工具调试自己的程序。等到程序完全达到要求后，可以借助于TI公司提供的16进制变换程序把可执行的COFF文件（*.OUT文件）转换成其它文件格式，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，以便于把程序写入EPROM，因为大多数的EPROM编程器都不接受COFF文件格式。C编译器对C语言程序编译后生成六个可以重新定位的代码和数据块，这些块可以用不同的方式分配至存储器以符合不同系统配置的要求。这六个块可以分为两种类型：已初始化块和未初始化块。已初始化主要包括数据表和可执行代码。C编译器共创建三个已初始化块：.text块（包括可执行代码和字符串）、.cinit块（包含初始化变量和常数表）和.const块（字符串和.swith表）。未初始化块用于保留存储器空间，程序运行时利用这些空间创建和存储变量。C编译器创建三个未初始化块：.bss块（用于保留全局和静态变量空间）和.stack块（为系统堆栈分配存储器）和.system块（为动态存储器函数分配存储空间）。

由于硬件复位后所有的中断是无效的，因此如果系统中需要使用中断功能，就必须对相应的中断做相应的处理。由于没有专门的C语句对中断进行使能或者屏蔽，因此必须嵌入ASM语句。而C中断程序采用一个特殊的函数名，其格式为c_intnn，其中nn代表00～99之间的两位数；函数名c_int01～c_int99是用户可以使用的，而