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arm9中断结构

季风_落地窗
 季风_落地窗
发布于 2014/05/12 14:12
字数 1848
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S3C2440的中断分为两大类: 外部中断 和 内部中断.

一 外部中断

EXTINT[x]: 用来配置各个引脚的中断触发方式 (高电平触发、低电平触发、下降沿触发、上升沿触发), 注意该寄存器与中断源的对应关系

EINTPEND[x]:  xxxPEND的寄存器都是状态寄存器, 初始化时先清除标志, 在清除中断的时候将寄存器的值赋值给本身即可

EINTMSK[x]: 1 屏蔽中断; 0 未屏蔽

SRCPEND[x]: 1 申请中断;  0 未申请中断

EINTFLT0~EINTFLT3: 配置滤波时钟和滤波宽度

INTMOD[x]: 1: FIQ, 0: IRQ

二 内部中断

内部中断分两种: 带子中断的中断 和 不带子中断的中断

  1. 不带子中断:  发生中断后 SRCPEND置位, 如果没有被 INTMSK屏蔽, 那么继续向下一步申请中断

  2. 带子中断: 发生中断之后, 先将 SUBSRCPEND 置位, 如果没有INTSUBMSK屏蔽则向 SRCPEND申请中断. 如果没有被INTMSK屏蔽则进一步向下申请中断


中断的优先级:

ARB_MODEx: 控制中断优先级是否轮转

ARB_SELx: 控制轮转顺序

中断的开启(xxxMSK):

1 外部中断: EINT4~23先初始化EINTMSK 和 INTMSK, 如果是EINT0~3直接初始化INTMSK

2 内部中断: 有子中断先初始化 INTSUBMSK 再初始化 INTMSK, 如果是不带子中断的内部中断直接初始化 INTMSK 

中断的清除(xxxPEND):

1 外部中断: 如果是EINT4~23 先清除EINTPEND 再清除 INTPEND (注意顺序), 如果是 EINT0~3 直接清除SRCPEND.  (不需要清除 INTPEND???)

2 内部中断: 带子中断, 先清除 SUBSRCPEND再清除SRCPEND(注意顺序);   不带子中断直接清除SRCPEND

3 清除中断是写 1 清除

三 代码解析 

@******************************************************************************
@ 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
.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            注意这里由下边实现
    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, reset之后就是管理模式, 所以这里的设置和reset下的ldr sp, =4096为一个作用, 本条代码可以省略
    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. 这里中断并不是根据名字来确定的, 而是根据中断向量的地址(0x0 / 0x4 / 0x8 / 0xc / 0x10...). IRQ正是0x18. 只需要在该位置放置一条跳转指令即可实现中断isr.  这是只要是IRQ都要从这一个入口进入中断, 然后再检查到底是哪个源申请了中断.

芯片在各个模式之下使用的是不同的sp和lr寄存器, reset之后就是管理模式, 所以管理模式的ldr sp, =4096是等价于reset下的那条sp语句


// init.c: 初始化LED及 中断
#include "s3c24xx.h"

// LED1,LED2,LED4对应GPF4、GPF5、GPF6
#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))

/*
 * S2,S3,S4对应GPF0、GPF2、GPG3
 */
#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))

// 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启
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;
}

/* 初始化GPIO引脚为外部中断
 * GPIO引脚用作外部中断时,默认为低电平触发、IRQ方式(不用设置INTMOD)
 */
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);

    /*
     * 设定优先级:
     * ARB_SEL0 = 00b, ARB_MODE0 = 0: REQ1 > REQ3,即EINT0 > EINT2
     * 仲裁器1、6无需设置
     * 最终:
     * EINT0 > EINT2 > EINT11即K2 > K3 > K4
     */
    PRIORITY &= ((((~0x01) | (0x3<<7))) | (0x0 << 7)) ;

    // EINT0、EINT2、EINT8_23使能
    INTMSK   &= (~(1<<0)) & (~(1<<2)) & (~(1<<5));
}

中断初始化步骤:

(1) 设置好 IRQ 和 FIQ 的栈

(2) 准备中断处理函数

    1. 异常向量中设置好跳转函数

    2. 中断服务程序(ISR)

    3. 清除中断

    4. 保护现场, 恢复现场

(3) 根据中断源设置相关外设

  1. 外部中断: 设置引脚为"外部中断", 设置中断触发方式, 开启对应的屏蔽寄存器, EINTMSK

  2. 内部中断: 将INTSUBMSK开启

(4)确定中断的使用方式: IRQ 或 FIQ

  1. FIQ: 在 INTMOD 设置相应的bit为1

  2. IRQ: 在PRIORITY寄存器中设置优先级, 将 INTMSK中设置为0 (FIQ不受INTMSK影响)

(5) 置位 CPSR中的 I-bit(IRQ) 或 F-bit(FIQ)

#include "s3c24xx.h"

void EINT_Handle()
{
    unsigned long oft = INTOFFSET;//INTPND[X]为1,则INTOFFSET为x 
    unsigned long val;
    
    switch( oft )
    {
        // S2被按下
        case 0: 
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄灭
            GPFDAT &= ~(1<<4);      // LED1点亮
            break;
        }
        
        // S3被按下
        case 2:
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄灭
            GPFDAT &= ~(1<<5);      // LED2点亮
            break;
        }

        // K4被按下
        case 5:
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄灭
            GPFDAT &= ~(1<<6);      // LED4点亮                
            break;
        }
        
        //K1 或 K2 被按下, 假设K1 k2 接在EINT8~23, 查询INTPEND[5]之后还要查询EINTPEND[x]来确定EINT8~EINT23
        case 5:
        {
            GPBDAT |= (0x0f << 5);//所有LED熄灭
            
            //需要进一步判断是k1 还是 k2, 或是 同时按下
            val = EINTPEND;
            if (val & (1 << 11))
            {
                GPBDAT &= ~(1 << 6);//K2
            }
            if (val & (1 << 19))
            {
                GPBDAT &= ~(1 << 5);//K1
            }
            break;
        }

        default:
            break;
    }

    //清中断
    if( oft == 5 )  //如果是外部中断则要多清除EINTPEND这个寄存器 
        EINTPEND = (1<<11);   // EINT8_23合用IRQ5,SRCPND[5], INTPND[5]
        
    SRCPND = 1<<oft;
    INTPND = 1<<oft;
}

这里oft表示INTOFFSET寄存器的值, INTPND[x]为1, oft就是x. 该值为5表示 EINT8-23的中断源, 这时再查看 EINTPEND来确定到底是哪个引脚.


© 著作权归作者所有

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