ARM嵌入式C編程標(biāo)準(zhǔn)教程第四章S3C2410的中斷系統(tǒng).ppt

第四章 S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 S3C2410的中斷控制 S3C2410的中斷源 S3C2410中斷控制專用寄存器 S3C2410中斷控制程序編寫步驟 本章實驗例程,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 S3C2410的中斷控制邏輯如圖，它可以處理56個中斷源的中斷請求。這些中斷源可以是來自片內(nèi)外設(shè)的中斷，比如DMA、UART和I2C等；也可以是來自處理器外部中斷輸入引腳。,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 下面的11個中斷源通過分支中斷控制器來申請使用中斷 INT_ADC A/D轉(zhuǎn)換中斷； INT_TC 觸摸屏中斷； INT_ERR2 UART2收發(fā)錯誤中斷； INT_TXD2 UART2發(fā)送中斷； INT_RXD2 UART2接收中斷； INT_ERR1 UART1收發(fā)錯誤中斷； INT_TXD1 UART1發(fā)送中斷； INT_RXD1 UART1接收中斷； INT_ERR0 UART0收發(fā)錯誤中斷； INT_TXD0 UART0發(fā)送中斷； INT_RXD0 UART0接收中斷。,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 片內(nèi)UARTn中斷和EINTn是邏輯“或”的關(guān)系，它們共用一根中斷請求線。 中斷控制邏輯（interruption controller logic）的任務(wù)是在片內(nèi)外圍和外部中斷源組成的多重中斷發(fā)生時，選擇其中一個中斷，通過FIQ（快速請求中斷）或IRQ（通用中斷請求）向CPU內(nèi)核發(fā)出中斷請求。,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 實際上最初CPU內(nèi)核只有FIQ和IRQ兩種中斷，其他中斷都是各個芯片廠家在設(shè)計芯片時，通過加入一個中斷控制器來擴(kuò)展定義的。這些中斷根據(jù)中斷優(yōu)先級的高低來進(jìn)行處理，更符合實際應(yīng)用系統(tǒng)中要求提供多個中斷源的要求。 例如，如果定義所有的中斷源為IRQ中斷（通過中斷模式寄存器設(shè)置），并且同時有10個中斷發(fā)出請求，那么這時可以通過讀中斷優(yōu)先級寄存器來確定哪一個中斷被優(yōu)先執(zhí)行,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的處理器中斷 當(dāng)多重中斷源請求中斷時，硬件優(yōu)先級邏輯會判斷哪一個中斷將被執(zhí)行；同時，硬件邏輯將會執(zhí)行位于0x18（或0x1C）地址處的指令，再由軟件編程識別各個中斷源，然后再根據(jù)中斷源跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷處理程序,S3C2410的中斷系統(tǒng),中斷控制 4.2.1 程序狀態(tài)寄存器的F位和I位 4.2.2 中斷模式（INTMOD） 4.2.3 中斷掛起寄存器（INTPND）和中斷源掛起寄存器 （SRCPND） 4.2.4 中斷屏蔽寄存器（INTMSK） 4.2.5 中斷優(yōu)先寄存器 (PRIORITY),S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.1 程序狀態(tài)寄存器的F位和I位 如果CPSR（程序狀態(tài)寄存器）的F位被設(shè)置為1，那么CPU將不接受來自中斷控制器的FIQ（快速中斷請求）；如果CPSR程序狀態(tài)寄存器的I位被設(shè)置為1，那么CPU將不接受來自中斷控制器的IRQ（通用中斷請求）。因此，為了使能FIQ和IRQ，必須先將CPSR程序狀態(tài)寄存器的F位和I位清零，并且中斷屏蔽寄存器INTMSK中相應(yīng)的位也要清零。 在使用C語言編寫控制程序時，CPSR在程序中是不可見的。F位和I位清零可由中斷屏蔽寄存器INTMSK中相應(yīng)的位清零自動完成。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.2 中斷模式（INTMOD） S3C2410提供了兩種中斷模式，即FIQ（快速）模式和IRQ（通用）模式。所有的中斷源在中斷請求時都要確定使用那一種中斷模式。INTMOD相應(yīng)位為0，選通用中斷模式；INTMOD相應(yīng)位為1，選快速中斷模式。上電或復(fù)位時INTMOD相應(yīng)位為0，默認(rèn)選通用中斷模式。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.3 中斷掛起寄存器（INTPND）和中斷源掛起寄存器 （SRCPND） S3C2410有兩個中斷掛起寄存器：中斷源掛起寄存器（SRCPND）和中斷掛起寄存器（INTPND）。這兩個寄存器用于指示對應(yīng)的中斷源和中斷是否被激活。當(dāng)中斷源請求中斷時，SRCPND寄存器的相應(yīng)位被置1；當(dāng)中斷被激活時，INTPND寄存器的相應(yīng)位被置1。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.3 中斷掛起寄存器（INTPND）和中斷源掛起寄存器 （SRCPND） 如果屏蔽位被設(shè)置為1，則相應(yīng)的SRCPND位會被置1，而INTPND寄存器不會有變化；如果INTPND被置位，只要標(biāo)志I或標(biāo)志F被清零，就會執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中要先向SRCPND中的相應(yīng)位寫1來清除掛起狀態(tài)，再用同樣的方法來清除INTPND相應(yīng)位的掛起狀態(tài)。 注意：可以通過INTPND= INTPND來實現(xiàn)清零，以避免寫入不正確的數(shù)據(jù)引起錯誤。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.4 中斷屏蔽寄存器（INTMSK） 當(dāng)INTMSK寄存器的相應(yīng)位（屏蔽位）為1時，對應(yīng)的中斷被禁止；當(dāng)INTMSK寄存器的屏蔽位為0時，則相應(yīng)的中斷正常實行。如果一個中斷的屏蔽位為1，則該中斷請求不被受理。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.5 中斷優(yōu)先寄存器 (PRIORITY) 上面已介紹過，S3C2410共有56個中斷源，有26個中斷控制器，外部中斷EXTIN823共用一個中斷控制器，外部中斷EXTIN47共用一個中斷控制器，9個UART中斷分成3組，共用3個中斷控制器，ADC和觸摸屏共用一個中斷控制器。中斷的優(yōu)先級是由主組號和從ID號的級別控制，具體見表4-1。 中斷優(yōu)先級設(shè)置模塊如圖4-2所示：,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.2.5 中斷優(yōu)先寄存器 (PRIORITY) 從上圖可以看出，中斷優(yōu)先級產(chǎn)生模塊共有7個中斷仲裁器（AIRBITER0AIRBITER6），每個中斷仲裁器是否使能由寄存器PRIORITY6:0決定，每個中斷仲裁器下面有46個中斷源，這些中斷源對應(yīng)著REQ0REQ5這6個優(yōu)先級。 每個中斷仲裁器可以控制6個中斷請求的優(yōu)先順序(ARB_MODE)，仲裁器和中斷請求的優(yōu)先順序如表4-1示： 其中，REQ 0中斷優(yōu)先級總是最高的，REQ5中斷優(yōu)先級總是最低的。,S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的中斷系統(tǒng),S3C2410的中斷系統(tǒng),4.3 S3C2410中斷源 表4-2所示為S3C2410的56個中斷源。在56個中斷源中，有30個中斷源提供給中斷控制器，其中，外部中斷EINT4EINT7通過“或”的形式提供一個中斷源送至中斷控制器，EINT8EINT23也通過“或”的形式提供一個中斷源送至中斷控制器。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.3 S3C2410中 56個中斷源具體來說： EINT0EINT23(24個)、nBATT_FLT(1個)、INT_TICK(1個)、INT_WDT(1個)、INT_TIMER0INT_TIMER4(5個)、INT_UART0INT_UART2(各3個，共9個)、INT_LCD(2個)、INT_DMA0INT_DMA3(4個)、INT_SDI(1個)、INT_SPI0INT_SPI1(2個)、INT_USBD(1個)、INT_USBH(1個)、INT_IIC(1個)、INT_RTC(1個)、INT_ADC(2個)，共56個。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.4 中斷控制專用寄存器 在4.2節(jié)中已介紹中斷控制器有5個，但S3C2410有8個寄存器與中斷有關(guān)，有5個專用于中斷控制：源掛起寄存器（SRCPND）、中斷模式寄存器（INTMOD）、中斷屏蔽寄存器（INTMSK）、中斷優(yōu)先權(quán)寄存器（PRIORITY）和中斷掛起寄存器（INTPND），與中斷有關(guān)的寄存器如表4-3所列。 中斷源發(fā)出的中斷請求首先被寄存在中斷源掛起寄存器（SRCPND）中，中斷模式寄存器INTMOD把中斷請求分為兩組：快速中斷請求（FIQ）和通用中斷請求（IRQ），中斷優(yōu)先權(quán)寄存器（PRIORITY）處理中斷的優(yōu)先級。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.4.1 IRQ偏移寄存器(INTOFFSET) 除上面介紹的5個中斷控制寄存器以外，還有幾個寄存器與中斷控制有關(guān)。 中斷偏移寄存器INTOFFSET給出IRQ模式的中斷請求中被響應(yīng)的中斷的地址（哪個IRQ模式的中斷請求被響應(yīng)）。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.4.2 外部中斷控制寄存器(EXTINTn) EXTINTn配置外部中斷的觸發(fā)類型是電平觸發(fā)還是邊沿觸發(fā)以及觸發(fā)的極性。EXTINT2 ：0的具體配置參考數(shù)據(jù)手冊。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.4.3 外部中斷屏蔽寄存器(EINTMASK) EINTMASK23：4分別對應(yīng)外部中斷234，該位等于1，對應(yīng)外部中斷被屏蔽；該位等于0，對應(yīng)外部中斷被使能，EINTMASK3 ：0保留。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5 中斷控制程序編寫步驟 4.5.1 主程序工作 4.5.2 中斷服務(wù)程序工作 4.5.3 中斷服務(wù)程序示例,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5.1 主程序工作 先清除中斷源掛起寄存器（SRCPND）和中斷掛起寄存器（INTPND），可用rSRCPND= rSRCPND和rINTPND=r INTPND來完成； 設(shè)中斷模式，這里使用通用中斷，rINTMOD=0x00000000；因上電或復(fù)位時rINTMOD是清0的，這步也可以不做。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5.1 主程序工作 I/O口初始化，有些中斷源要通過I/O口向CPU申請中斷，如外部中斷0（EXTINT0）通過F口的GPF0、外部中斷11（EXTINT11）通過G口的GPG3向CPU申請中斷，此時兩個口的控制寄存器GPFCON和GPGCON的要設(shè)置成：GPFCON1：0=1，0；GPGCON7：6=1，0。具體見下章I/O口介紹。 設(shè)中斷服務(wù)函數(shù)地址，S3C2410在2410addr.h中定義了40個宏，設(shè)置了系統(tǒng)支持的中斷服務(wù)函數(shù)的指針，設(shè)中斷服務(wù)函數(shù)地址就是把我們編寫的中斷服務(wù)函數(shù)的地址（就是中斷服務(wù)函數(shù)的名字）賦予相應(yīng)的函數(shù)指針。函數(shù)指針定義如下:(見課本),S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5.1 主程序工作 從上面可以看出，每個中斷源的中斷服務(wù)函數(shù)指針名是固定的：pISR+中斷源。 設(shè)中斷觸發(fā)方式，觸發(fā)方式有5種，有上升沿、下降沿、雙沿、低電平、高電平觸發(fā)方式，外部中斷觸發(fā)方式在外部中斷控制寄存器(EXTINTn)中設(shè)定。如EINT0觸發(fā)方式在EXTINT02：0 中設(shè)定，2：0=000低電平、001高電平、01X下降沿、10X上升沿、11X雙沿觸發(fā)，更詳細(xì)內(nèi)容見S3C2410.pdf.。 取消總中斷屏蔽和子中斷屏蔽，等待中斷，如下面實驗例程通過rEINTMASK&=(111)；rINTMASK&=(BIT_EINT0|BIT_EINT8_23)；來實現(xiàn)。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5.2 中斷服務(wù)程序工作 在中斷服務(wù)程序中，先屏蔽中斷，防止其他中斷產(chǎn)生干擾我們中斷服務(wù)程序的執(zhí)行； 執(zhí)行中斷服務(wù)程序； 清中斷源掛起寄存器（SRCPND）和中斷掛起寄存器（INTPND）； 取消總中斷屏蔽和子中斷屏蔽，等待新中斷產(chǎn)生； 中斷返回。,S3C2410的中斷系統(tǒng),4.5.3 中斷服務(wù)程序示例 在主程序中，系統(tǒng)初始化后，程序進(jìn)入死循環(huán)，等待中斷。同時，初始化定時器1，設(shè)定時器中斷時間，當(dāng)設(shè)定時器定時時間到，產(chǎn)生中斷。 在北京精儀達(dá)盛科技公司EL-ARM830教學(xué)實驗系統(tǒng)中，接有兩個LED發(fā)光管，兩個LED發(fā)光管的陰極分別接I/O口G的bit8和bit9，陽極通過電阻接電源。 在中斷服務(wù)程序中，把LED1和LED2兩只發(fā)光管循環(huán)亮滅，每循環(huán)亮滅一次，說明來一次中斷。關(guān)于定時器操作，可參考第十一章內(nèi)容。(程序見課本),S3C2410的中斷系統(tǒng),第四章習(xí)題與練習(xí) 1，S3C2410的中斷模式有哪兩種？ 2，S3C2410的中斷控制寄存器有幾個，每個的作用是什么？ 3，S3C2410