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Application Report ZHCA072– November 2009 TI C64x+ DSP 内核异常处理机制的应用 崔晶 TI 通用数字信号处理系统技术支持 摘要 很多 DSP 工程师都会遇到程序跑飞，系统死机等一系列复杂棘手的问题。特别是一些软件问 题很难复现，毫无规律，甚至需要系统运行几天或者在特定的场景下才会出现。而问题出来后要 么连不上仿真器，要么连上仿真器后PC 指针早已跑飞，很难找到线索解决问题。德州仪器（TI ） 的 C64x+ DSP 内核是 C64x DSP 内核的扩展升级版，其中显著的两个特点是增加了异常 （Exception ）和内存保护（Memory Protection ）机制。这个两个机制可以配合使用，用来检 测、报告和处理一些错误。比如在运行过程中如果 CPU 读写了片内的程序段或者 ROM 空间就可 以产生一个异常中断，这个时候就可以查看系统的调用堆栈，分析错误原因。本文将介绍异常处 理和内存保护机制的原理和典型应用，旨在对C64x+ DSP 工程师有所帮助，在实际工作中借助异 常处理和内存保护机制定位调试并最终解决问题。 内容 1 异常（Exception）处理机制2 2 C64x+ DSP 异常中断的四种类型3 2.1 外部不可屏蔽异常中断和外部可屏蔽异常中断3 2.2 内部不可屏蔽异常中断3 2.3 软件异常中断3 3 异常处理机制是如何工作的3 3.1 使能异常中断4 3.2 异常中断产生和标志位置位4 3.3 响应异常中断4 3.4 异常中断服务程序4 4 异常处理机制的典型应用5 4.1 C64x+的内存保护5 4.2 内存保护触发异常中断的具体实现6 5 总结10 参考文档10 图 图 1. C64x+ DSP 中断控制器示意图2 图 2. 异常中断使能示意图4 图 3. 内存保护页属性寄存器MPPA 5 1 ZHCA072 1 异常（Exception）处理机制 在DSP 算法比较复杂的系统，比如包括多路音视频编解码、网络以及和主机通过PCI 通信的DSP 系统中，我 们常常会遇到系统稳定性的问题。例如系统运行一段时间以后发生死机问题，主机无法通过PCI 和DSP 通信，也 不知道具体是哪个线程出问题？而且问题很难复现，不是每次必现，甚至要跑一周才会出问题。或者说对特殊的码 流进行编码时系统会死机，但又不知道问题具体出在编码算法的什么地方？这个时候工程师最希望的是能捕捉到出 错时的状态，最好能有地方记录错误原因和检查出错前的函数调用堆栈。在发生死机之后，我们往往连不上仿真器 不能通过JTAG 查看DSP 的相关寄存器来分析出错的原因。如果连上了仿真器，又发现DSP 常常停在ROM 或一些 无效的地址空间，很难找到线索来判断到底是在哪个函数或环节出了问题。而有了异常处理机制，我们就可以在程 序中注册一个异常中断服务程序，当DSP 运行出错或内存保护机制检测到错误时会跳