DSP TMS320F206复位问题研究

ST2电平	ST1电平	ST0电平	看门狗定时器时间
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	3ms 3s 1s 禁止看门狗功能 30μs 1s 10s 10s

在此将看门狗定时器时间调节在3ms。

在对MAX6374监控芯片的触发操作时,为了保证程序的紧凑和监控的有效,不宜采用在一处发脉冲的方式,而应该在程序的一点发出高电平,然后在另一点将电平变低,如此循环复地触发看门狗定时器。

MAX6374的复位脉冲宽度为1μs,相当于20个DSP时钟周期（系统采用20MHz有源晶体振荡器）,完全满足F206的复位要求。

MAX6374监控芯片没有上电复位和电压监控功能,需要另外设计上电复位电路。

1.3 软件复位

除了使用硬件监控功能外,在DSP系统的设计中,为了确保程序运行的准确可靠,还经常使用软件复位,即在程序开始时在内存中的特定位置设置标志,在程序循环或运行的重要位置检测标志,若标志发生改变,则判断系统因干扰或其它原因造成内存中数据错误,进而发出软件复位指令使系统复位,以免造成运行错误。

具体在故障录波器的设计中,我们在片内数据RAM和片外数据RAM中设置了若干检测标志,在每次程序循环时都对标志进行检查。若片外数据RAM中的检测标志发生变化,则认为片外数据RAM受到了干扰而产生错误;若片内数据RAM中的检测标志发生变化,则认为DSP芯片也受到了干扰而产生错误。实际经验表明,片外RAM受干扰发生错误的概率远大于DSP芯片受干扰时的情况。

但是,在TMS320F206的指令中,并没有软件复位指令,那么如何实现软件复位功能呢？在设计中,我们可以利用程序指令NMI触发不可屏蔽中断NMI进行复位操作,注意此时应该将芯片的NMI引脚通过上位电阻接至电源正端,以防止意外的中断。

在这里有两种利用NMI中断产生软件复位的方法：第一种是NMI中断矢量处或者中断服务程序中放置一条无条件跳转指令,使程序重新从0000H或指定的程序空间地址开始运行,但此时不影响芯片的任何模式也不中上正在工作的指令和存储器操作。很显然,这种软件复位并非真正意义的的复位操作,而只是进行程序初始化。这种方法适用于仅外部数据RAM被干扰时的情况。

第二种方法是将F206芯片的外部输出引脚XF引至芯片的复位输入端RS,在NMI中断服务程序中将XF端置零以产生硬件复位信号（这里需要特别指出的是,XF端的芯片复位期间及复位后状态为1）。显然,此时芯片的复位操作与上电复位相同。这种方法适用于内部数据RAM被干扰时的情况。

综上所述,可以将几种在DSP运行时产生复位的方式列表比较,如表2所示。

表2 几种复位方式比较

	硬件监控复位	软件复位方式1	较件复位方式2
是否进行硬件初始化	是	否	是
对干扰的反应时间	长	短	较短
对程序运行连续性的影响	大	小	大
抗干扰处理能力	强	弱	较强

在程序设计中综合采用以上几种复位方式,完整的系统复位原理图（包括电复位）如图1所示。

图中,在F206的复位端（RS）接一个或门的主目的是为了将几种低电位的复位信号隔离起来,不至于互相影响。

2 进一步的说明

（1）在基于TMS320F206的电力故障录波器设计中综合使用了本文中讨论的复位方法,其目的是在电磁干扰比较严重的工作条件下尽量保证装置运行的实时性和可靠性。但是,在一般的DSP系统设计时可以有选择地加以运用,而非需要全部使用到。实际上,在许多情况下,只要工作环境不是十分恶劣,并且印制板和软件设计合理,DSP系统不采用外部硬件监控也可以非常稳定地工作。

(2)虽然本文中的讨论是围绕TMS320F206展开的,但其思想也适用于TMS320F2XX和TMS320F24X两个系列的其它型号的DSP。需要指出的是,主要用于控制领域的TMS320F24X芯片中自带了硬件监控电路而不需要外加。

（3）选择看门狗定时器时间必须充分考虑到程序设计中的中断嵌、查询等待、外部低速器件（如液晶显示屏）等影响程序完成一个循环所需时间的各种因素并留有余量,否则会产生意外的看门狗复位,具体时间应由试验决定。在设计初始阶段最稳妥的办法是在监控芯片的时间选择端设置拨位开关,以便根据实际情况进行选择。