ARM·中断控制器-电子工程世界

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【本章内容】

之前在基础篇里面看过中断概念的视频，不过因为介绍的十分繁琐，效果不是很好。今天看了高级开发篇，决定把中断的内容简化一些。

我觉得可以把这篇笔记分成2个区，寄存器区和代码区。寄存器区方便以后查看，代码区方便对中断控制的分析

【代码分析】

@******************************************************************************

@ File：head.S

@ 功能：初始化，设置中断模式、管理模式的栈，设置好中断处理函数

@******************************************************************************

.extern main @extern 声明引用main函数

.text

.global _start

_start:

@******************************************************************************

@ 中断向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用

@******************************************************************************

b Reset

@ 0x04: 未定义指令中止模式的向量地址

HandleUndef:

b HandleUndef

@ 0x08: 管理模式的向量地址，通过SWI指令进入此模式

HandleSWI:

b HandleSWI

@ 0x0c: 指令预取终止导致的异常的向量地址

HandlePrefetchAbort:

b HandlePrefetchAbort

@ 0x10: 数据访问终止导致的异常的向量地址

HandleDataAbort:

b HandleDataAbort

@ 0x14: 保留

HandleNotUsed:

b HandleNotUsed

@ 0x18: 中断模式的向量地址

b HandleIRQ

@ 0x1c: 快中断模式的向量地址

HandleFIQ:

b HandleFIQ

Reset:

ldr sp, =4096 @ 设置栈指针，以下都是C函数，调用前需要设好栈

bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启

msr cpsr_c, #0xd2 @ 进入中断模式

ldr sp, =3072 @ 设置中断模式栈指针

msr cpsr_c, #0xd3 @ 进入管理模式

ldr sp, =4096 @ 设置管理模式栈指针，

@ 其实复位之后，CPU就处于管理模式，

@ 前面的“ldr sp, =4096”完成同样的功能，此句可省略

bl init_led @ 初始化LED的GPIO管脚

bl init_irq @ 调用中断初始化函数，在init.c中

msr cpsr_c, #0x5f @ 设置I-bit=0，开IRQ中断

ldr lr, =halt_loop @ 设置返回地址

ldr pc, =main @ 调用main函数

halt_loop:

b halt_loop

HandleIRQ:

sub lr, lr, #4 @ 计算返回地址

stmdb sp!, { r0-r12,lr } @ 保存使用到的寄存器

@ 注意，此时的sp是中断模式的sp

@ 初始值是上面设置的3072

ldr lr, =int_return @ 设置调用ISR即EINT_Handle函数后的返回地址

ldr pc, =EINT_Handle @ 调用中断服务函数，在interrupt.c中

int_return:

ldmia sp!, { r0-r12,pc }^ @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr

注意：

（1）异常向量表（这里只用到了reset和IRQ异常）和各工作模式的CPRS

（2）

msr cpsr_c, #0xd2 （11010010） @ 进入中断模式

ldr sp, =3072 @ 设置中断模式栈指针

msr cpsr_c, #0xd3（11010011） @ 进入管理模式

ldr sp, =4096 @ 设置管理模式栈指针，

@ 其实复位之后，CPU就处于管理模式，

@ 前面的“ldr sp, =4096”完成同样的功能，此句可省略

bl init_led @ 初始化LED的GPIO管脚

bl init_irq @ 调用中断初始化函数，在init.c中

msr cpsr_c, #0x53 （01001110） @ 设置I-bit=0，开IRQ中断

1.在管理模式允许中断，在中断模式屏蔽中断，防止中断嵌套；且在管理模式用来Thumb，可以对表查看，做了解。

2.在每一中异常下都必须设置堆栈指针，便于调用C函数，因为pc在每种状态下都是独立的。

3.中断初始化的同时，也顺便将硬件GPIO管脚初始化，把中断函数初始化；

【关于中断寄存器，也就是这章的重点，也就都在中断函数初始化 bl init_irq @ 调用中断初始化函数，在init.c中中】

#include "s3c24xx.h"

#define GPF4_out (1<<(4*2))

#define GPF5_out (1<<(5*2))

#define GPF6_out (1<<(6*2))

#define GPF4_msk (3<<(4*2))

#define GPF5_msk (3<<(5*2))

#define GPF6_msk (3<<(6*2))

#define GPF0_eint (0x2<<(0*2))

#define GPF2_eint (0x2<<(2*2))

#define GPG3_eint (0x2<<(3*2))

#define GPF0_msk (3<<(0*2))

#define GPF2_msk (3<<(2*2))

#define GPG3_msk (3<<(3*2))

void disable_watch_dog(void)

{

WTCON = 0; // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可

}

void init_led(void)

{

// LED1,LED2,LED4对应的3根引脚设为输出

GPFCON &= ~(GPF4_msk | GPF5_msk | GPF6_msk);

GPFCON |= GPF4_out | GPF5_out | GPF6_out;

}

void init_irq( )

{

// S2,S3对应的2根引脚设为中断引脚 EINT0,ENT2

GPFCON &= ~(GPF0_msk | GPF2_msk);

GPFCON |= GPF0_eint | GPF2_eint;

// S4对应的引脚设为中断引脚EINT11

GPGCON &= ~GPG3_msk;

GPGCON |= GPG3_eint;

// 对于EINT11，需要在EINTMASK寄存器中使能它

EINTMASK &= ~(1<<11);

PRIORITY = (PRIORITY & ((~0x01) | (0x3<<7))) | (0x0 << 7) ;

// EINT0、EINT2、EINT8_23使能

INTMSK &= (~(1<<0)) & (~(1<<2)) & (~(1<<5));

}

红色部分，便是我们这章的重点内容，也就是对中断寄存器的配置，init的初始化。

这张图，前后反复提到，可以作为重点的参考图，结合下面这张s3c2440的中断源的表[page]

【实例分析】

（1）轮流按下K1-K4，可以看见LED1-LED4被轮流点亮；

（2）同时按下K3-K4，只有LED4被点亮；

（3）同时按下K1-K2，LED1，LED2被点亮；

（4）同时按下所有按键，只有LED4被点亮；

CPU与外设之间的数据传送控制方式，通常有以下三种：

*查询方式

*中断方式

*DMA方式（Direct Memory Access）

直接内存存取是数字信号处理器DSP用于快速数据交换的重要技术

独立于CPU后台批量数据传输能力

【中断】

*中断请求

*中断仲裁

*中断响应

*中断处理

*中断返回

中断处理流程：

（1）中断控制器捕获当前外设发出的中断信号，通知soc

（2）soc保存当前程序的运行环境，然后调用中断服务程序来处理中断

（3）ISR中通过读取中断控制寄存器、外设的相关寄存器来是哪一个中断触发，获取硬件中断号IRQ，跳转到相应的地方完成中断

（4）清楚中断：通过读写相关中断控制寄存器和外设相关的寄存器来实现

（5）最后恢复被中断程序的环境，继续执行

【S3C2440A的中断源】（太多）

这里关于一级中断和二级中断源的一个处理

（EINT8_23，ENT4_7）

【中断相关的控制寄存器】

当一个中断响应，我们可以通过相应地控制寄存器对中断进行定性的控制，也就是操作这些寄存器；

*源挂起寄存器 SRCPND （与SUBSRCPND相似）

*中断模式寄存器 INTMOD （选择中断模式，设置为0：IRQ中断；设置为1：FIQ中断）

*中断屏蔽寄存器 INTMASK （用来配置SRCPND的中断是否被屏蔽）（只能屏蔽IRQ）

*中断优先级寄存器 PRIOPITY

*中断挂起寄存器 INTPND （选择优先级最高的一个中断，置1）

*确认中断源寄存器 INTOFFSET （对应INTPND）

*子中断源源挂起寄存器 SUBSRCPND（清中断时往SUBSRCPND寄存器中的对应位写入1）

*子中断屏蔽寄存器 INTSUBMASK（设置为1：对应子中断被屏蔽；设置为0：表示子中断允许）

（关于挂起：有人说的很好，挂起是被翻译过来的，英文是Pending，另一个意思更加准确：等待被执行）

（多个中断一起响应的时候，优先级更高的中断先执行，其他被挂起）

【S3C2440A的外部中断寄存器】

*外部中断控制寄存器EXTINTx

*外部中断屏蔽寄存器EINTMASK

*外部中断挂起寄存器EINTPEND

（1）EXTINTx

设置可以控制低电平触发，高电平触发，下降沿触发，上升沿触发，边沿触发

（2）外部中断屏蔽寄存器

（3）外部中断挂起寄存器

关键字：ARM 中断控制器引用地址：ARM·中断控制器

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