S3C2440的Keil启动文件S3C2440.s添加中断配置

前言

本文主要描述如何在Keil自带的S3C2440.s文件中添加中断配置及中断地址映射，从而可以在中断产生时跳转到用户代码中的中断服务函数。目前在TQ2440开发板是实测可用。

工程源代码下载

本文所有代码都是截取代码，“…”代表其还有上下文。可根据代码中上下文的残缺部分找到该代码添加的位置。

一，添加中断相关寄存器地址符号映射

因为原始S3C2440.s文件中不含中断相关寄存器的地址，所以需要在开头添加：

...

; *  RAM_INTVEC: when set the startup code copies exception vectors 

; *  from execution address to on-chip RAM.

; */

;=================

; INTERRUPT

;=================

SRCPND      EQU  0x4a000000    ;Interrupt request status

INTMOD      EQU  0x4a000004    ;Interrupt mode control

INTMSK      EQU  0x4a000008    ;Interrupt mask control

PRIORITY    EQU  0x4a00000c    ;IRQ priority control           <-- May 06, 2002 SOP

INTPND      EQU  0x4a000010    ;Interrupt request status

INTOFFSET   EQU  0x4a000014    ;Interruot request source offset

SUSSRCPND   EQU  0x4a000018    ;Sub source pending

INTSUBMSK   EQU  0x4a00001c    ;Interrupt sub mask

_ISR_STARTADDRESS   EQU 0x33ffff00

; Standard definitions of Mode bits and Interrupt (I & F) flags in PSRs

Mode_USR        EQU     0x10

Mode_FIQ        EQU     0x11

Mode_IRQ        EQU     0x12

...123456789101112131415161718192021222324252627

二，添加中断向量偏移表

在文件末尾添加中断向量表，对应2440addr.h文件中相应的中断向量地址，起始地址参见_ISR_STARTADDRESS。

...

                LDR     R2, = (Heap_Mem +      Heap_Size)

                LDR     R3, = Stack_Mem

                BX      LR

                ENDIF

ALIGN

    AREA RamData, DATA, READWRITE

    ^   _ISR_STARTADDRESS       ; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset     #   4

HandleUndef     #   4

HandleSWI       #   4

HandlePabort    #   4

HandleDabort    #   4

HandleReserved  #   4

HandleIRQ       #   4

HandleFIQ       #   4

;Do not use the label 'IntVectorTable',

;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be.

;IntVectorTable

;@0x33FF_FF20

HandleEINT0     #   4

HandleEINT1     #   4

HandleEINT2     #   4

HandleEINT3     #   4

HandleEINT4_7   #   4

HandleEINT8_23  #   4

HandleCAM       #   4       ; Added for 2440.

HandleBATFLT    #   4

HandleTICK      #   4

HandleWDT       #   4

HandleTIMER0    #   4

HandleTIMER1    #   4

HandleTIMER2    #   4

HandleTIMER3    #   4

HandleTIMER4    #   4

HandleUART2     #   4

;@0x33FF_FF60

HandleLCD       #   4

HandleDMA0      #   4

HandleDMA1      #   4

HandleDMA2      #   4

HandleDMA3      #   4

HandleMMC       #   4

HandleSPI0      #   4

HandleUART1     #   4

HandleNFCON     #   4       ; Added for 2440.

HandleUSBD      #   4

HandleUSBH      #   4

HandleIIC       #   4

HandleUART0     #   4

HandleSPI1      #   4

HandleRTC       #   4

HandleADC       #   4

;@0x33FF_FFA0

    END

三，添加程序__ENTRY入口点

定义程序入口点的位置，在ram调试状态下，就是0x30000000对应的Reset Handler的跳转代码。

...

;  Mapped to Address 0.

;  Absolute addressing mode must be used.

;  Dummy Handlers are implemented as infinite loops which can be modified.

                EXPORT __ENTRY

__ENTRY

Vectors         LDR     PC, Reset_Addr         

                LDR     PC, Undef_Addr

                LDR     PC, SWI_Addr

                LDR     PC, PAbt_Addr

...

四，修改添加中断现场保护及跳转代码

除了IRQ中断以外的所有中断的现场保护及跳转代码，因为这些中断在向量表都只有一种状态，所以不需要偏移。这里是宏定义的实际代码，宏定义的调用见五，修改添加IRQ中断现场保护及跳转代码中的代码。

...

GPJCON_Val      EQU     0x00000000

GPJUP_Val       EQU     0x00000000

;// I/O Setup‘

        MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel

    sub sp,sp,#4    ;decrement sp(to store jump address)

    stmfd   sp!,{r0}    ;PUSH the work register to stack(lr does not push because it return to original address)

    ldr     r0,=$HandleLabel;load the address of HandleXXX to r0

    ldr     r0,[r0]  ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX

    str     r0,[sp,#4]      ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack

    ldmfd   sp!,{r0,pc}     ;POP the work register and pc(jump to ISR)

    MEND

;----------------------- CODE --------------------------------------------------

                PRESERVE8

; Area Definition and Entry Point

;  Startup Code must be linked first at Address at which it expects to run.

..

五，修改添加IRQ中断现场保护及跳转代码

IRQ中断的现场保护及跳转代码。IRQ中断有很多可能，比如按键的外部中断，串口中断，IIC中断。。。等，需要根据实际中断标志指示跳转到对应的服务函数，所以需要一套独立的中断处理代码。此处代码来自《mini2440—–keil for ARM之中断一》。

...

                ELSE

IRQ_Addr        DCD     IRQ_Handler

                ENDIF

FIQ_Addr        DCD     FIQ_Handler

;Undef_Handler   B       Undef_Handler

                ;IF      :DEF:__RTX

                ;ELSE

;SWI_Handler     B       SWI_Handler

                ;ENDIF

;PAbt_Handler    B       PAbt_Handler

;DAbt_Handler    B       DAbt_Handler

;IRQ_Handler     PROC

                ;EXPORT  IRQ_Handler               [WEAK]

                ;B       .

                ;ENDP

;FIQ_Handler     B       FIQ_Handler

FIQ_Handler     HANDLER HandleFIQ

HandlerIRQ      HANDLER HandleIRQ

Undef_Handler   HANDLER HandleUndef

SWI_Handler     HANDLER HandleSWI

DAbt_Handler    HANDLER HandleDabort

PAbt_Handler    HANDLER HandlePabort

;呵呵,来了来了.好戏来了,这一段程序就是用来进行第二次查表的过程了.

;如果说第一次查表是由硬件来完成的,那这一次查表就是由软件来实现的了.

;为什么要查两次表??

;没有办法,ARM把所有的中断都归纳成一个IRQ中断异常和一个FIRQ中断异常

;第一次查表主要是查出是什么异常,可我们总要知道是这个中断异常中的什么中断呀!

;没办法了,再查一次表呗!

;===================================================================================

;外部中断号判断，通过中断服务程序入口地址存储器的地址偏移确定

;PC=[HandleEINT0+[INTOFFSET]]              

;IsrIRQ

IRQ_Handler

    sub sp,sp,#4      ;给PC寄存器保留 reserved for PC

    stmfd sp!,{r8-r9} ;把r8-r9压入栈

    ldr r9,=INTOFFSET ;把INTOFFSET的地址装入r9  INTOFFSET是一个内部的寄存器,存着中断的偏移

    ldr r9,[r9]       ;I_ISR

    ldr r8,=HandleEINT0 ;这就是我们第二个中断向量表的入口的,先装入r8

;===================================================================================

;哈哈,这查表方法够好了吧,r8(入口)+index*4(别望了一条指令是4 bytes的喔),

;这不就是我们要找的那一项了吗.找到了表项,下一步做什么?肯定先装入了!

;==================================================================================

    add r8,r8,r9,lsl #2  ;地址对齐，因为每个中断向量占4个字节，即isr = IvectTable + Offeset * 4

    ldr r8,[r8]          ;装入中断服务程序的入口

    str r8,[sp,#8]       ;把入口也入栈,准备用旧招

    ldmfd sp!,{r8-r9,pc} ;施招,弹出栈,哈哈,顺便把r8弹出到PC了,跳转成功!

; Reset Handler

                EXPORT  Reset_Handler

...

六，屏蔽USER模式，开启SVC模式，打开IRQ中断

因为在ram调试时，code地址是从0x30000000开始，而IRQ中断跳转会直接调到0x00000018，然而我们期望跳到0x30000018(这个才是真正的IRQ入口)，所以需要用mmu做一个0x00000018到0x30000018的映射(这个在TQ2440工程中的mmu初始化代码中完成)。但是mmu调用cp15协处理器的汇编代码在USER模式下会出问题？！目前只能先用SVC模式。此外，Keil自带的S3C2440.s文件默认是关闭SVC模式的IRQ中断，需要修改代码开启。

...

             SUB     R0, R0, #FIQ_Stack_Size

;  Enter IRQ Mode and set its Stack Pointer

                MSR     CPSR_c, #Mode_IRQ:OR:I_Bit:OR:F_Bit

                MOV     SP, R0

                SUB     R0, R0, #IRQ_Stack_Size

;  Enter Supervisor Mode and set its Stack Pointer

                ;MSR     CPSR_c, #Mode_SVC:OR:I_Bit:OR:F_Bit

                MSR     CPSR_c, #Mode_SVC:OR:F_Bit