ARM的中断原理

合集下载

arm中断处理过程

arm中断处理过程

Arm的中断处理流程1:芯片输入管脚,按照中断的配置发生变化,(比如产生上升沿),arm芯片内部就会检测到中断。

2:ARM要求中断向量表必须放置在从0开始、连续8×4字节的空间内。

所以地址空间“0x00000000-0x00000032”就是所谓的中断向量表。

3:arm检测到中断后,会根据中断的类型强行设置PC寄存器的值。

把当前cpsr的内容保存到spsr_mode . 然后改变cpsr得内容。

(并且把相应的irq或者fiq设置为1,以禁止中断)中断的类型如下表:比如,这个时候来的是复位中断,则IP寄存器的值为0x00000000, 如果来的是IRQ中断则设置IP寄存器的值为 0x00000018。

注意上述中断信号的产生, cpsr 内容的保存,cpsr自动更改,PC寄存器值的设置,都是arm硬件自动完成。

4: arm CPU接下来就会从“IP寄存器所指的地址”内取指令,比如IP内的值是0x00000018,则会从地址 0x00000018 内取指令。

5:中断向量表的内容是我们先前设置好的。

假设是一个IRQ , 0x00000018处的指令为:B INT_IRQ;则代码跳到 INT_IRQ 处的程序执行。

6:INT_IRQ;; /* This Code is to fix a bug in the ARM Core */;STMDB sp!, {r1}MRS r1, SPSRTST r1, #I_BITLDMIA sp!, {r1}SUBNES pc,lr,#4; //保存环境; /* End ARM Core Fix */STMDB sp!, {a1 - v7, fp, ip, lr} ; Save context…… //里面会进行某些状态位判断,以确定具体是哪个中断,然后调用相应处理程序//恢复环境INT_IRQ_EXITLDMIA sp!, {a1 - v7, fp, ip, lr} ; Restore contextSUBS pc, lr, #4 ; Return to interrupted codeEND ; end file7:What happens if an interrupt occurs as it is being disabled?Applies to:If an interrupt is received by the core during execution of an instruction that disables interrupts, the ARM7 family will still take the interrupt. This occurs for both IRQ and FIQ interrupts.For example, consider the follow instruction sequence:MRS r0, cpsrORR r0, r0, #I_Bit:OR:F_Bit ;disable IRQ and FIQ interruptsMSR cpsr_c, r0If an IRQ interrupt is received during execution of the MSR instruction, then the behavior will be as follows:The IRQ interrupt is latchedThe MSR cpsr, r0 executes to completion setting both the I bit and the F bit in the CPSRThe IRQ interrupt is taken because the core was committed to taking the interrupt exception before the I bit was set in the CPSR. The CPSR (with the I bit and F bit set) is moved to the SPSR_irq上面是arm的一个bug。

ARM异常与X86架构中断

ARM异常与X86架构中断
1.对x86架构而言,中断是由异步的部事件引起的。外 部事件及中断响应与正执行的指令没有关系。 异常是在执行指令期间检测到不正常的或非法的条件所 引起的。异常与正执行的指令有直接的联系。
2.ARM中,当正常的程序执行流程发生暂时的停止时,称 之为异常。中断包括在异常模式之内。
相同点:
1.ARM异常和X86中断一样,在执行时都会保护现场,在异常或中断 处理完之后会恢复现场,并且多个异常或中断会按照一定的优先级顺 序执行; 2.异常和中断的过程类似(请求、响应、处理、返回); 3.异常和中断可类似得分为软件和硬件两方面; 4.两者都提高了CPU的工作效率,能实现实时处理和故障处理;
不同点:
1.ARM异常的原因是正在执行的程序的暂停,而X86中断是由异步的 外部事件引起的,前者范围比后者要宽泛; 2.中断可以被屏蔽,而异常需要得到及时响应和处理,通常不能被屏 蔽。

单片机中断的工作原理

单片机中断的工作原理

单片机中断的工作原理
单片机中断是一种特殊的程序控制方式,它允许程序在正常执行中被突然中断,并优先执行一个称为中断服务子程序(ISR)的特定程序段,然后再返回原来的程序执行点继续执行。

单片机中断的工作原理如下:
1. 程序运行到中断发生的时候,会先暂停当前指令的执行,并保留程序计数器(PC)的值,用于之后继续执行原来的指令。

2. 单片机会检测到中断请求信号,例如外部的硬件事件(如按键触发)或定时器溢出等。

3. 检测到中断请求信号后,单片机会立即跳转到中断向量表中相应的中断向量入口处。

4. 中断向量表是一个存储中断服务子程序地址的表,根据中断请求信号的优先级,选择相应的中断向量入口。

5. 单片机跳转到中断向量入口处后,会执行中断服务子程序的指令。

6. 中断服务子程序可以是事先编写好的、专门用于处理特定中断事件的程序段,也可以是用户自定义的。

7. 中断服务子程序执行完毕后,单片机会返回原来的程序执行点,即将之前保存的PC值恢复,继续执行被中断的程序。

通过中断的机制,单片机能够及时响应外部事件,提高系统的实时性和可靠性,允许程序在特定条件下优先处理重要的任务。

中断可以分为外部中断和内部中断,外部中断来自于外部硬件设备的触发,内部中断来自于单片机内部的定时器、串口等模块的事件触发。

arm中断实验的实验报告

arm中断实验的实验报告

arm中断实验的实验报告ARM中断实验的实验报告引言:ARM中断是一种常用的处理器功能,它可以在特定条件下中断当前的程序执行,转而执行指定的中断服务程序。

本次实验旨在通过ARM中断实验,深入了解中断的原理和应用。

一、实验背景ARM中断是ARM处理器中的一种重要功能,它可以在特定条件下中断当前的程序执行,转而执行指定的中断服务程序。

中断可以分为外部中断和内部中断两种类型。

外部中断是指来自外部设备的中断请求,例如外部设备的输入信号变化;内部中断是指来自处理器内部的中断请求,例如算术溢出、指令错误等。

二、实验目的1. 了解中断的概念和原理;2. 掌握ARM中断的实现方法;3. 学习如何编写中断服务程序。

三、实验步骤1. 准备实验环境:搭建ARM开发板,连接必要的外设;2. 配置中断控制器:根据实验需求,配置中断控制器的相关寄存器,使其能够正确响应中断请求;3. 编写中断服务程序:根据实验需求,编写中断服务程序,实现中断处理的相关功能;4. 运行实验程序:将编写好的程序下载到ARM开发板上,运行程序,观察中断的触发和响应情况;5. 实验结果分析:根据实验结果,分析中断的触发条件、中断服务程序的执行情况等。

四、实验结果与分析通过实验,我们成功实现了ARM中断的功能。

在实验过程中,我们配置了外部设备的中断引脚,当引脚状态发生变化时,中断控制器会产生中断请求,处理器则会立即中断当前的程序执行,转而执行中断服务程序。

在中断服务程序中,我们可以完成一些特定的操作,例如读取外设数据、更新系统状态等。

实验结果表明,中断服务程序能够正确地响应中断请求,并完成相应的操作。

五、实验总结本次实验通过ARM中断的实验,我们深入了解了中断的原理和应用。

中断是一种重要的处理器功能,它可以在特定条件下中断当前的程序执行,转而执行指定的中断服务程序。

掌握了中断的实现方法和编写中断服务程序的技巧,我们可以在实际应用中更好地利用中断功能,提高系统的响应速度和稳定性。

ARM自举程序的中断管理机制

ARM自举程序的中断管理机制

自举 程序是 操作 系统 内核或 用户 应用程 序运 行
之前, 首先 必须 运行 的汇 编语 言 编 写 的 一段 程 序 代
码 I , 2பைடு நூலகம்主要 包 括 C U 内部 各 个关 键 的寄 存 器 、 P 配 置外 围硬件 电路 相关 寄存器 、 系统 存储 器 、 栈 和 中 堆 断 向量表 等初始 化 , 准备 好 高 级语 言编 写 的 软 件 并 的运 行环境 , 然后 跳 转 到一 般 由高 级语 言 编 写 的 主 函数 的应用 程序代 码 去 执行 , 成 系统 设 计 所要 求 完
广泛。
的 7种异 常 向量地 址 OO 0 l 。S C 4 O x0~ xC 3 4 B X还 规 定 了 EN O到 IT AD IT N _ C等 2 6个 中断源 的中断 向量
地址 0 2 0 c , 且 这 2 x0~ x0 而 6个 中断 向量 仅 在 I Q R 向量模式 下 有 效 。 向量 表 中 的 向量 地 址 是 不 连 续 的, 未列 出 的向量地 址保 留待后 用 。 在 中断 或 异 常 发 生 时 ,3 4 B X 硬 件 逻 辑 将 S C4 O
0 引 言
采 用 中断方式克 服 了 C U查 询 等待 的缺 点 , P 提
() 1 硬件 固有 的 中断 向量 表 A MTM R 7 D I内核 规 定 了 复位 、 定 义 指 令 、 未 软 件 中断 、 预取 中止 、 数据 中止 、R I Q中 断 和 FQ 中断 I
高 了 C U 的 效 率 , 此 在 嵌 人 式 系 统 中 应 用 很 P 因

要:给 出了 于 SC 4 O 基 3 4 B X开发板启动代码 中的中断管理机制 ,给 出了构造硬件 固有 中断

学习小结--ARM7中断原理

学习小结--ARM7中断原理
上面什么意思:不要将把相同的中断编号分配给多于一个使能的向量 IRQ slot。?
2
3 向量地址寄存器 0-15(VICVectAddr0-15 - 0xFFFFF100-13C,读/写)
一般(以 Slot0 为例):VICVectAddr0 = (uint32)IRQ_TIME0 ;
4 向量地址寄存器(VICVectAddr - 0xFFFFF030,读/写) VICVectAddr = 0x00; // 通知 VIC 中断处理结束
二 ,VIC 寄存器 1,中断选择寄存器(VICIntSelect - 0xFFFFF00C,读/写)
该寄存器将 32 个中断请求分别分配为 FIQ 或 IRQ。
一般选 IRQ 时:VICIntSelect = 0x00;
1
2,向量控制寄存器 0-15(VICVectCnt l0-15 - 0xFFFFF200-23C,读/写)
PINSEL0 = 0x00000000; // 设置管脚连接 GPIO IO1DIR = LED1|LED2; // 设置 I/O 为输出 IO1SET = LED1|LED2; Time1Init(); // 初始化定时器及使能中断 Time0Init(); VICIntSelect = 0x00; // 所有中断通道设置为 IRQ 中断 VICDefVectAddr = (uint32)nIRQ_TIME; VICIntEnable = time0|time1; while(1); // 等待定时器中断或定时器匹配输出 return(0); }
}
} /**************************************************************************** * 名 称:Time0Init() * 功 能:初始化定时器,定时时间为 S,并使能中断。 * 入口参数:无 * 出口参数:无 ****************************************************************************/ void Time1Init(void) {

arm中断嵌套的原理

arm中断嵌套的原理

arm中断嵌套的原理【实用版】目录1.ARM 中断嵌套的原理概述2.中断嵌套的实现机制3.中断嵌套的优缺点分析4.总结正文【1.ARM 中断嵌套的原理概述】ARM(Advanced RISC Machine)是一种高级精简指令集计算机(RISC)架构,广泛应用于嵌入式系统和移动设备等领域。

在 ARM 系统中,中断嵌套是一种重要的技术,用于实现多个中断之间的协同处理。

当一个中断处理程序(Interrupt Handler,IH)在执行过程中,可能会触发另一个中断处理程序,这就形成了中断嵌套。

【2.中断嵌套的实现机制】中断嵌套的实现主要依赖于 ARM 处理器的中断处理机制。

具体来说,当一个中断发生时,处理器会立即保存当前程序的状态,包括程序计数器、寄存器等,然后跳转到对应的中断处理程序入口。

在这个过程中,处理器会启用中断优先级控制,根据中断优先级确定处理程序的执行顺序。

在执行中断处理程序时,如果遇到另一个更高优先级的中断,处理器会再次保存当前程序的状态,并跳转到新的中断处理程序入口。

这样就形成了嵌套的层次结构。

在嵌套的过程中,处理器会按照优先级顺序逐个处理中断,直到所有中断处理完毕,恢复执行最初被中断的程序。

【3.中断嵌套的优缺点分析】中断嵌套技术具有以下优点:1.提高系统响应速度:当外部事件发生时,系统可以快速响应并进行处理,提高系统的实时性能。

2.资源利用率高:中断嵌套允许多个中断处理程序并发执行,充分利用系统资源。

然而,中断嵌套也存在以下缺点:1.代码复杂度增加:由于中断嵌套导致程序流程分支较多,可能会增加代码的复杂度,影响程序的可维护性。

2.系统稳定性降低:中断嵌套可能导致系统在处理多个中断时出现死锁、竞态等问题,影响系统的稳定性。

【4.总结】总之,ARM 中断嵌套技术在提高系统响应速度和资源利用率方面具有显著优势,但同时也带来了代码复杂度和系统稳定性方面的挑战。

arm cortex-m中断处理流程

arm cortex-m中断处理流程

ARM Cortex—M处理器家族是一组为嵌入式系统制造的32位处理器。

这些处理器被用在很多诸如IOT设备,设备,汽车等等的东西中。

Cortex—M处理器的一个酷点是它们能处理中断,这意味着它们能对事件迅速作出反应。

在文章中,我们将讨论Cortex—M处理器如何
处理中断,我们将专注于所涉及的步骤和概念。

当一个Cortex—M处理器中断时,就像在电子游戏上按下暂停按钮。

处理器很快地将它所做的一切保存在堆栈上,类似于在游戏中保存你
的进度。

它记得它在哪里,它在做什么,和所有重要的环境。

是时候找出真正造成中断的原因了。

处理器检查其特殊的内存图称为
中断矢量表,这就像一个导致不同中断服务常规(ISR)的藏宝图。

这就像在游戏中寻找正确的路径来解决特定的挑战。

一旦处理器知道哪一个ISR去,就像跳进游戏的新关卡。

它开始执行
中断处理器代码,这就像用一套新的指令处理一个新的任务。

就像在
游戏中,处理器可以永远回到它留下的地方,继续冒险!
在ARM Cortex—M的微妙舞蹈中,中断处理是一种优雅的芭蕾舞,
它拯救了现在的时刻,从迷人的矢量台上寻找ISR的悄悄位置区域,
并跳入ISR的等待怀里,执行中断处理者的卡住密码。

这种受试过程
使处理器能够以优雅和高效的空气来响应外部事件的呼唤,将Cortex—M处理器铸成实时嵌入系统的发光星。

ARM异常中断以及对ARM异常返回地址的分析

ARM异常中断以及对ARM异常返回地址的分析
处理器动作: 执行完当前指令后,进入中断异常 R14_irq = address of next instruction to be executed + 4; SPSR_irq = CPSR; …. …. If high vectors configured then PC = 0xFFFF0018 Else PC = 0x00000018
返回地址:SUBS PC,R14,#8 返回地址分析: 当进入异常时,R14_abt = address of the aborted instruction + 8
所以要返回到有问题的指令处重新执行,所以返回的地址为 R14-8 IRQ 中断异常:
产生原因: 当处理器的外部中断请求引脚有效,且 CPSR 寄存器的 I 控制位被清除 时,处理器产生外部中断 IRQ 异常。
是因为当前指令即引起软件异常中断的指令执行后所引起的,说明当前指令已近执行,当从
中断返回时,执行的指令应该是当前指令的下一条指令,即待执行指令的地址应该是 0x3004, 而 R14 中存放的即为 0x3004,所以返回时使用将 R14 的值直接赋给 PC 即可。
指令预期中止异常: 发生原因:若在指令预取阶段遇到无效指令时,系统存储器将该预取的指令标记为无
效指令,当处理器试图去执行这一条被标记为预取无效的指令时,将产生指令预取中止异常, 注意若处理器没有执行无效指令时将不会产生异常中断(在流水线中存在一条分支指令,导 致该非法指令没有执行,将不会产生该异常)。
处理器动作: R14_abt = address of the aborted instruction + 4 SPSR_abt = CPSR ….. …..
2、各异常分析
举个小例子,下面是一段 ARM 汇编代码: (后面的返回地址分析中将会用到此图)

arm处理器异常中断响应过程

arm处理器异常中断响应过程

arm处理器异常中断响应过程ARM处理器是一种广泛应用于移动设备、嵌入式系统和服务器等领域的处理器架构。

在运行过程中,处理器可能会遇到各种异常情况,如访问非法内存、除零错误等。

当这些异常发生时,ARM处理器需要做出相应的中断响应,以保证系统的稳定性和安全性。

ARM处理器异常中断响应的过程可以分为异常触发、异常处理和恢复执行三个阶段。

首先是异常触发阶段。

当处理器在执行指令时,发生了某种异常情况,例如访问了非法的内存地址,处理器会立即检测到异常,并将当前指令的状态保存起来。

同时,处理器会根据异常类型,确定异常向量的地址,将控制转移到异常向量所指向的地址处。

接下来是异常处理阶段。

当处理器进入异常向量所指向的地址时,会执行相应的异常处理程序。

这个程序通常是由操作系统或应用程序提供的,用于处理不同类型的异常。

在异常处理程序中,可以进行一系列的操作,例如保存现场、记录异常信息、处理异常原因等。

处理程序还可以根据需要选择继续执行或终止当前指令。

最后是恢复执行阶段。

在异常处理程序执行完毕后,处理器会根据异常返回地址,将控制权返回到引发异常的指令处,继续执行后续指令。

在返回之前,处理器可能会进行一些必要的恢复操作,如恢复现场、清除异常状态等。

这样,系统就可以继续正常运行,不受异常的影响。

需要注意的是,ARM处理器还提供了一些特殊的异常处理方式,如中断(Interrupt)和陷阱(Trap)。

中断是外部设备触发的异常,用于异步事件的处理,例如外部设备的输入输出请求。

陷阱是由程序主动触发的异常,用于实现系统调用和调试功能。

这些异常的触发和处理方式与一般异常略有不同,但整体的处理过程仍然符合前述的异常中断响应流程。

在ARM处理器中,异常中断响应是保证系统正常运行和异常处理的关键环节。

通过合理的异常处理程序和恢复机制,可以有效地应对各种异常情况,提高系统的可靠性和稳定性。

同时,开发人员也需要根据具体应用场景和需求,灵活地配置和调整异常处理方式,以满足不同的需求。

stm32f103c8t6中断原理

stm32f103c8t6中断原理

stm32f103c8t6中断原理一、概述STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M3核心的STM32系列微控制器。

它具有丰富的外设和强大的性能,广泛应用于各种嵌入式系统。

中断是STM32微控制器中非常重要的概念,用于处理硬件事件,使得处理器能够及时响应和处理这些事件,提高系统的实时性和响应速度。

二、中断系统架构STM32F103C8T6的中断系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括中断控制器、外设中断请求源、全局中断标志位等;软件部分包括中断优先级管理、中断处理函数等。

中断控制器负责管理各个外设的中断请求,并将这些请求分配给相应的中断优先级。

外设中断请求源包括定时器、串口、ADC等,它们会在特定事件发生时产生中断请求。

全局中断标志位用于指示是否有中断事件发生,这些标志位由处理器轮询或软件查询。

三、中断优先级管理STM32F103C8T6的中断优先级管理采用嵌套模式,即一个中断可以被嵌套在另一个中断的触发序列中。

处理器会根据中断优先级和嵌套级别来决定先处理哪个中断。

STM32的中断优先级范围为0-7,其中0为最高优先级,7为最低优先级。

可以通过软件配置寄存器来设置各个中断的优先级。

四、中断处理过程当有中断事件发生时,处理器会自动跳转到相应的中断处理函数执行。

中断处理函数通常会完成一些必要的清理工作,如清除相关标志位、释放锁定的资源等,然后返回到正常的主程序继续执行。

在处理完一个中断后,处理器会自动回到正常的主程序执行,而不会出现死循环或延迟。

五、特殊中断STM32F103C8T6微控制器还支持一些特殊的中断,如系统复位中断、系统心跳中断等。

这些中断通常用于系统状态监测和异常处理,确保系统的稳定性和可靠性。

六、总结STM32F103C8T6的中断原理涉及到硬件和软件两个方面的知识,包括中断系统架构、中断优先级管理、中断处理过程以及特殊中断等。

理解中断原理对于使用STM32微控制器进行嵌入式系统开发非常重要,可以帮助开发者更好地利用其强大的硬件资源,提高系统的实时性和响应速度。

ARM中断程序的原理和实现

ARM中断程序的原理和实现

ARM中断程序的原理和实现中断是计算机系统中的一种强制性事件,它能够暂停正在执行的程序,并立即转移到一个特殊的处理程序上去执行。

ARM架构的处理器也支持中断机制,为了正确处理中断,ARM定义了一套中断处理的规范和流程。

本文将介绍ARM中断的原理和实现。

一、ARM中断的原理1. 中断请求(Interrupt Request, IRQ):外部设备或其它条件触发的一种中断请求信号,用于向处理器报告需要进行中断处理的事件。

2. 中断服务例程(Interrupt Service Routine,ISR):是一段特殊的程序代码,用于处理中断事件。

当中断被触发后,处理器会跳转到对应的中断服务例程中执行,完成相应的中断处理逻辑。

3. 中断控制器(Interrupt Controller):负责接收处理器的中断请求,并将其派发给对应的中断服务例程。

1.外设或其它条件触发中断请求,发送中断信号给中断控制器。

2.中断控制器接收到中断请求后,对中断请求进行优先级判断,确定哪个中断请求最先被处理。

3.中断控制器将中断请求发送给处理器,并将处理器的执行流转移到中断服务例程上。

4.处理器执行中断服务例程,处理相应的中断事件。

5.中断服务例程执行完毕后,处理器返回到中断发生前的状态,继续执行原程序。

二、ARM中断的实现1.配置中断控制器ARM架构提供了多种中断控制器,如VIC(Vectored Interrupt Controller)和GIC(Generic Interrupt Controller)等。

具体的中断控制器的选择和配置方式根据具体的处理器和系统架构而定。

配置中断控制器的基本步骤如下:(1)开启中断:通过设置相关的寄存器,使能中断功能。

(2)配置中断优先级:对不同中断请求进行优先级的设置,确保高优先级的中断能够被及时处理。

(3)分配中断服务例程:将不同的中断请求与相应的中断服务例程关联起来,当中断请求触发时,中断服务例程能够被正确执行。

单片机中断的概念

单片机中断的概念

单片机中断的概念单片机中断(Interrupt)是指当单片机正在执行某个任务时,突然出现了某个特定事件,该事件具有比当前任务更高的优先级,需要立即被处理。

在这种情况下,单片机会中断正在执行的任务,转而处理该事件的相关程序,待处理完毕后再返回原任务继续执行。

单片机中断的概念及其使用可以极大地提高系统的响应速度和处理效率。

一、中断的基本原理单片机中断的基本原理是通过外部设备或者内部事件触发中断请求,使得单片机暂停当前正在执行的任务,转而执行中断服务程序,处理相关事件。

单片机在执行相关中断服务程序后,会自动返回到原来的任务继续执行。

二、中断的分类根据中断的来源和触发方式,中断可以分为外部中断和内部中断两种类型。

1. 外部中断:外部中断是指通过外部引脚(例如:中断引脚)触发的中断。

当外部引脚发生状态变化时,会产生中断请求,单片机会立即响应并执行中断服务程序。

外部中断适用于需要实时响应外部事件的场景,如按键输入、外部传感器触发等。

2. 内部中断:内部中断是指通过单片机内部事件触发的中断。

内部事件可以是定时器溢出、串口接收数据等。

内部中断常用于定时任务、通信处理等场景。

三、中断的优点单片机中断具有以下几个优点:1. 响应快速:当发生中断事件时,单片机可以立即停止执行当前任务,转而执行中断服务程序,从而实现实时响应。

这种响应速度是通过轮询方式无法达到的。

2. 处理高效:中断服务程序可以针对特定事件进行处理,提高了处理效率。

相比轮询方式,单片机无需逐个检测事件是否发生,可以直接处理发生中断的事件。

3. 灵活性强:中断可以根据事件的优先级和紧急程度进行处理,可以根据具体需求设定中断优先级,提高了系统的灵活性和可控性。

4. 节省能源:在空闲状态下,单片机可以进入低功耗模式,当有中断事件发生时再被唤醒,降低功耗,延长系统续航时间。

四、中断的使用步骤单片机中断的使用步骤如下:1. 配置中断源:根据需要,选择外部中断引脚,或者开启内部中断功能。

ARM系统中断产生流程

ARM系统中断产生流程

ARM系统中断产生流程中断源按照硬件位置分为外部中断源和内部中断源,外部中断源和内部中断源又包含子外部中断源和子内部中断源,如上图所示(画了一整天)。

1. 子内部中断源的产生以UAR T0接收数据产生INT_RXD0中断为例,INT_RXD0产生后进入SUBSRCPND子中断源暂存寄存器,设置INT_RXD0对应的中断位,中断信号经过INTSUBMSK子中断屏蔽寄存器,如果INT_RXD0信号对应位没有被置位(屏蔽掉),中断信号继续向前传递,经过子内部中断源聚合器,将INT_RXD0聚合成对应的中断源信号INT_UAR T0,设置SRCPND中断源暂存寄存器里INT_UAR T0位,经过INTMSK中断屏蔽寄存器,如果INT_UAR T0信号没有被屏蔽掉,中断信号进入INTMOD中断模式寄存器判断是否为快速中断,如果被编程为快速中断,直接打断ARM内核,进入中断处理,如果中断信号为一般中断,进入中断优先级仲裁器进入优先级仲裁,如果INT_UAR T0信号为最高优先级或只有INT_UAR T0中断信号产生,则该中断信号被记录到INTPND最高优先级中断暂存寄存器,同时设置INTOFFSET的值为中断号28,最终将中断信号打断ARM内核进行中断处理。

如果同时产生多个中断且INT_UAR T0不是最高优先级,则该中断信号不会被处理,等最高优先级信号处理完后,再次进行优先级仲裁,也就是说中断信号不消失,一直保存在SRCPND里,只到被处理为止。

2. 内部中断源的产生该过程在子内部中断处理过程中已经包含,中断信号产生后直接进入SRCPND里,然后经历上述子内部中断后期处理过程。

3. 子外部中断的产生外部中断源共有24个,其中EINT0~EINT3为外部中断源,EINT4_7,EINT8_23为复合中断源,他们包含有子外部中断源。

由于外部硬件直接挂接到I/O Ports(详见S3C2440A硬件手册第9章)上的,我们要想让外设硬件中断得到处理,要先从EINT0~EINT23里选择中断信号,我们以EINT11为例,介绍子外部中断处理过程。

armv8中断处理流程

armv8中断处理流程

ARMv8 中断处理流程一、中断请求中断请求是由硬件或软件发起的异常信号,用于打断正在执行的指令序列,将控制权转移到中断处理程序。

在ARMv8 架构中,中断请求由中断控制器(如GIC)产生,并通过中断信号线传递给处理器核。

二、中断响应当处理器核接收到中断请求时,它会根据优先级和其他因素决定是否响应中断。

如果处理器核决定响应中断,它将执行一系列指令来保存当前执行环境的状态,并跳转到中断处理程序的入口点。

在ARMv8 架构中,中断处理程序的入口点由中断向量表(IVT)或异常向量表(EVT)指定。

三、保存上下文在中断响应过程中,处理器核需要保存当前执行环境的状态,以便在中断处理程序执行完毕后能够恢复原来的执行环境。

在ARMv8 架构中,上下文保存的操作包括:1. 保存寄存器状态寄存器(xPSR)的值;2. 保存当前指令指针(PC)的值;3. 保存堆栈指针(SP)和链接寄存器(LR)的值;4. 如果当前执行环境是异常或中断处理程序,则保存相应的程序计数器(PC)和链接寄存器(LR)的值。

四、执行异常处理程序中断处理程序的入口点通常是指向异常向量表(EVT)或中断向量表(IVT)的一个跳转指令。

当处理器核跳转到这个地址时,它会执行该地址处的指令,即异常处理程序的入口点。

在执行异常处理程序时,处理器核会根据具体的异常类型和上下文信息执行相应的操作,如执行设备驱动程序或系统调用等。

五、恢复上下文在异常处理程序执行完毕后,处理器核需要恢复原来的执行环境。

在ARMv8 架构中,上下文恢复的操作包括:1. 恢复寄存器状态寄存器(xPSR)的值;2. 恢复当前指令指针(PC)的值;3. 恢复堆栈指针(SP)和链接寄存器(LR)的值;4. 如果当前执行环境是异常或中断处理程序,则恢复相应的程序计数器(PC)和链接寄存器(LR)的值。

六、中断返回在恢复上下文后,处理器核会执行一条返回指令,将控制权从异常处理程序返回给原来的执行环境。

ARM之Cortex-M内核中断异常系统详解

ARM之Cortex-M内核中断异常系统详解

ARM之Cortex-M内核中断异常系统详解问题最近在使用STM32F3芯片的时候,遇到这样一个问题:如果外部中断来的频率足够快,上一个中断没有处理完成,新来的中断如何处理?在调试时,发现有中断有挂起、激活、失能等状态,考虑这些状态都是干啥用的呢!他们是Cortex-M核所共有的,因此这里不针对与具体用的STM32 MCU,直接上升到 Cortex-M内核来了解一下!简介 中断(也称为“异常”)是微控制器一个很常见的特性。

中断一般是由硬件(例如外设、外部引脚)产生,当中断产生以后 CPU 就会中断当前的程序执行流程转而去处理中断服务中指定的操作。

所有的Cortex-M 内核都会系统一个用于中断处理的组件:NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller,嵌套向量中断控制器)。

它处理处理中断,还处理其他需要服务的事件(例如 SVC 指令),通常称为“异常”。

​按照 ARM 的说法,中断也是一种异常。

Cortex-M3和 Cotex-M4 的 NVIC 最多支持 240 个 IRQ(中断请求)、1 个不可屏蔽中断(NMI)、1个 Systick(滴答定时器)定时器中断和多个系统异常。

而 Cortex-M0 最多支持32个IRQ、1 个不可屏蔽中断(NMI)、1 个 Systick(滴答定时器)定时器中断和多个系统异常。

IRQ:多数由定时器、IO端口、通信接口等外设产生NMI:通常由看门狗定时器或者掉电检测器等外设产生其他:主要来自系统内核注意,本文所说的 Cortex-M 主要指定是 Cotex-M3和 Cotex-M4。

Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M1 基于 ARMv6-M。

与Cotex-M3和 Cotex-M4相比,他们的指令集较小。

而且,Cortex-M1 是专门为FPGA应用设计的,没有独立MCU。

异常类型 Cortex-M 处理器的异常中,编号 1~15 的为系统异常,16及以上的则为中断输入。

ARMlinux的中断处理过程(转)

ARMlinux的中断处理过程(转)

ARMlinux的中断处理过程(转)⼀、前⾔本⽂主要以ARM体系结构下的中断处理为例,讲述整个中断处理过程中的硬件⾏为和软件动作。

具体整个处理过程分成三个步骤来描述:1、第⼆章描述了中断处理的准备过程2、第三章描述了当发⽣中的时候,ARM硬件的⾏为3、第四章描述了ARM的中断进⼊过程4、第五章描述了ARM的中断退出过程本⽂涉及的代码来⾃3.14内核。

另外,本⽂注意描述ARM指令集的内容,有些source code为了简短⼀些,删除了THUMB相关的代码,除此之外,有些debug相关的内容也会删除。

⼆、中断处理的准备过程1、中断模式的stack准备ARM处理器有多种process mode,例如user mode(⽤户空间的AP所处于的模式)、supervisor mode(即SVC mode,⼤部分的内核态代码都处于这种mode)、IRQ mode(发⽣中断后,处理器会切⼊到该mode)等。

对于 kernel,其中断处理处理过程中,ARM 处理器⼤部分都是处于SVC mode。

但是,实际上产⽣中断的时候,ARM处理器实际上是进⼊IRQ mode,因此在进⼊真正的IRQ异常处理之前会有⼀⼩段IRQ mode的操作,之后会进⼊SVC mode进⾏真正的IRQ异常处理。

由于IRQ mode只是⼀个过度,因此IRQ mode的栈很⼩,只有12个字节,具体如下:struct stack {u32 irq[3];u32 abt[3];u32 und[3];} ____cacheline_aligned;static struct stack stacks[NR_CPUS];除了irq mode,linux kernel在处理abt mode(当发⽣data abort exception或者prefetch abort exception的时候进⼊的模式)和und mode(处理器遇到⼀个未定义的指令的时候进⼊的异常模式)的时候也是采⽤了相同的策略。

arm中断向量表的作用及工作原理

arm中断向量表的作用及工作原理

arm中断向量表的作用及工作原理
作用:
中断向量表在嵌入式系统和计算机体系结构中扮演着关键角色,其主要作用是存储了各个中断源对应的中断服务程序的入口地址。

当CPU接收到外部或内部产生的中断请求时,它会根据中断控制器传递过来的中断号,从预先定义好的中断向量表中查找到与该中断号对应的那个条目,这个条目中存放的就是ISR的地址。

工作原理:
1.中断触发:当一个中断事件发生时,硬件设备或内部逻辑会发出中断请求信号给中断控制器。

2.中断识别与优先级处理:中断控制器接收请求后,会按照优先级进行仲裁,确定最高优先级的中断并将其中断号发送给CPU。

3.中断响应:CPU停止当前执行的任务,保存现场,然后读取中断向量表中的相应位置。

4.跳转至ISR:根据中断号在中断向量表中找到对应的地址,并执行该地址处的指令,通常这个地址包含的是跳转指令,使得CPU 跳转到相应的中断服务程序的起始地址开始执行。

5.中断服务:ISR负责处理中断请求,执行相应的错误处理、数据交换或者任务调度等操作。

6.中断返回:当ISR执行完毕后,通过特定的指令序列恢复现场,清除中断标志位,并通过中断返回指令回到被中断的正常程序流程继续执行。

cm4中断压栈

cm4中断压栈

cm4中断压栈
CM4(通常指的是ARM Cortex-M4微控制器)的中断处理机制是其核心功能之一,它允许微控制器在特定事件发生时暂停当前的任务,转而执行与中断相关的代码,处理完中断后再返回到原任务继续执行。

在这个过程中,中断压栈是一个非常重要的步骤,它确保了在中断处理过程中,当前的执行环境(如寄存器状态、程序计数器等)被正确保存,以便在中断处理完成后能够恢复到原来的状态。

当中断发生时,Cortex-M4会执行一系列的操作来响应这个中断。

首先,它会保存当前执行环境的上下文信息,这通常包括程序计数器(PC)、堆栈指针(SP)、链接寄存器(LR)以及一些特定的寄存器值。

这些信息被保存到一个预先定义好的中断堆栈中,这个过程就是中断压栈。

中断压栈的具体实现通常依赖于微控制器的硬件架构和编程环境。

在Cortex-M4中,中断压栈的过程是由硬件自动完成的,而不需要软件干预。

当微控制器接收到中断请求时,硬件会自动将当前的寄存器状态保存到堆栈中,并将程序计数器设置为中断处理程序(中断向量表)的入口地址。

中断处理程序通常是一个特定的函数,它负责处理中断事件。

在这个函数中,程序可以执行与中断相关的操作,如读取中断状态寄存器、清除中断标志、执行必要的任务等。

当中断处理完成后,程序需要恢复被中断的上下文,这通常是通过从堆栈中恢复寄存器状态来实现的。

这个过程被称为中断出栈。

总的来说,中断压栈是Cortex-M4微控制器中断处理机制的一个重要环节,它确保了中断处理过程中程序状态的正确保存和恢复。

这对于实现实时、可靠的嵌入式系统至关重要。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

ARM的中断原理(转)1.中断概述CPU与外设的数据传输方式通常有以下3种方式:查询方式、中断方式、DMA方式。

所谓查询方式是指,CPU不到查询外设的状态,如果外设准备就绪则开始进行数据传输;如果外设还没有准备好,CPU将进入循环等待状态。

很显然这样浪费了大量的CPU时间,降低了CPU的利用率。

所谓中断方式是指,当外设准备好与CPU进行数据传输时,外设首先向CPU发出中断请求,CPU 接收到中断请求并在一定条件下,暂时停止原来的程序并执行中断服务处理程序,执行完毕以后再返回原来的程序继续执行。

由此可见,采用中断方式避免了CPU把大量的时间花费在查询外设状态的操作上,从而大大提高了CPU的执行效率。

1.中断概述CPU与外设的数据传输方式通常有以下3种方式:查询方式、中断方式、DMA方式。

所谓查询方式是指,CPU不到查询外设的状态,如果外设准备就绪则开始进行数据传输;如果外设还没有准备好,CPU将进入循环等待状态。

很显然这样浪费了大量的CPU时间,降低了CPU的利用率。

所谓中断方式是指,当外设准备好与CPU进行数据传输时,外设首先向CPU发出中断请求,CPU 接收到中断请求并在一定条件下,暂时停止原来的程序并执行中断服务处理程序,执行完毕以后再返回原来的程序继续执行。

由此可见,采用中断方式避免了CPU把大量的时间花费在查询外设状态的操作上,从而大大提高了CPU的执行效率。

ARM系统包括两类中断:一类是IRQ中断,另一类是FIQ中断。

IRQ是普通中断,FIQ是快速中断,在进行大批量的复制、数据传输等工作时,常使用FIQ中断。

FIQ的优先级高于IRQ。

在ARM系统中,支持7类异常,包括:复位、未定义指令、软中断、预取中止、数据中止、IRQ和FIQ,每种异常对应于不同的处理器模式。

一旦发生异常,首先要进行模式切换,然后程序将转到该异常对应的固定存储地址执行。

这个固定的地址称为异常向量。

异常向量中保存的通常为异常处理程序的地址。

ARM的异常向量如下:异常模式正常地址高向量地址复位管理 0x00000000 0xFFFF0000未定义指令未定义 0x00000004 0xFFFF 0004软中断管理 0x00000008 0xFFFF 0008预取指中止中止0x0000000C 0xFFFF 000C数据中止中止0x00000010 0xFFFF0010IRQ IRQ 0x00000018 0xFFFF0018FIQ FIQ 0x0000001C 0xFFFF 001C由此可见,IRQ中断和FIQ中断都属于ARM的异常模式。

在ARM系统中,一旦有中断发生,不管是外部中断,还是内部中断,正在执行的程序都会停下来。

接下来通常会按照如下步骤处理中断:(1)保存现场。

保存当前的PC值到R14,保存当前的程序运行状态到SPSR。

(2)模式切换。

根据发生的中断类型,进入IRQ模式或FIQ模式。

(3)获取中断源。

以异常向量表保存在低地址处为例,若是IRQ中断,则PC指针跳动0x18处;若是FIQ中断,则跳到0x1C处。

IRQ和FIQ的异常向量地址处一般保存的是中断服务子程序的地址,所以接下来PC指针跳入中断服务子程序处理中断。

(4)中断处理。

(5)中断返回,恢复现场。

当完成中断服务子程序后,将SPSR中保存的程序运行状态恢复到CPSR 中,R14中保存的被中断程序的地址恢复到PC中,继续执行被中断的程序。

2.S3C2410A的中断控制器ARM920T CPU的中断可分为FIQ和IRQ。

为了使CPU能够响应中断,必须首先对程序状态寄存器(PSR)中的F位和I位进行正确设置。

如果PSR的F位为1,则CPU不会响应来自中断控制器的FIQ 中断;如果PSR的I位为1,则CPU不会响应来自中断控制器的IRQ中断。

因此,为了使中断控制器能够接收中断请求,必须在启动代码中将PSR中的F位和I位设置为0,同时还需要将中断屏蔽寄存器(INTMSK)中的相应位设置为0。

中断屏蔽寄存器用于指示中断是否禁止。

设置为1表示相应中断禁止,为0则发生中断时正常执行中断服务。

如果发生中断时相应的屏蔽位正好为1,则中断挂起寄存器中的相应中断源挂起位将置1。

S3C2410A有2个中断挂起寄存器:中断源挂起寄存器(SPCPND)和中断挂起寄存器(INTPND)。

这两个挂起寄存器用于指示某个中断请求是否处于挂起状态。

当多个中断源请求中断服务时,SRCPND寄存器中的相应位置1,仲裁过程结束后INTPND寄存器中只有1位被自动置1。

S3C2410A中的中断控制器能够接收来自56个中断源的请求。

见芯片手册,由于引脚有限,因此采用了共享中断技术。

由芯片手册可知S3C2410A共有32个中断请求信号。

中断请求的优先级逻辑是由7个仲裁器组成的,其中包括6个一级仲裁器和1个二级仲裁器。

每个仲裁器是否使能由寄存器PRIORITY[6:0]决定。

每个仲裁器可以处理4~6个中断源,从中选出优先级最高的。

优先级顺序由寄存器PRIORITY[20:7]的相应位决定。

要想使用S3C2410A的中断控制器,必须对以下列出的寄存器进行正确配置。

以下寄存器中的每一位含义参阅芯片手册。

寄存器地址描述复位值SRCPND 0x4A000000 中断源挂起寄存器,当中断产生后,相应位置1 0x0 INTMOD 0x4A000004 中断模式寄存器 0=IRQ模式,1=FIQ模式0x0 INTMSK 0x4A00 0008 中断屏蔽寄存器0=中断允许,1=中断蔽 0xFFFFFFFPRIORITY 0x4A00000C 中断优先级控制寄存器,设置中断优先级 0x7F INTPND 0x4A000010 中断挂起寄存器,只是中断请求的状态。

0x00=该中断没有请求1=该中断源发出中断请求INTOFFSET 0x4A000014 中断偏移寄存器,只是IRQ中断源0x0 SUBSRCPND 0x4A000018 子中断源挂起寄存器,指示中断请求的状态 0x00=该中断没有请求1=该中断源发出中断请求INTSUBMSK 0x4A00 001C 定义哪个中断源屏蔽0=中断服务允许,1=中断服务屏0x7FF 所有来自中断源的中断请求首先被登记到中断源挂起寄存器中。

在中断模式寄存器,中断请求分成两类:FIQ和IRQ。

多个IRQ中断的仲裁过程在优先级寄存器进行。

中断源挂起寄存器可以看作各种中断有无请求的状态标志寄存器。

相应位置1,说明存在该中断请求;相应位为0,说明该中断请求产生。

中断模式寄存器主要用于配置该中断是IRQ型中断,还是FIQ型中断。

3.中断编程实例介绍一个通过定时器1中断控制CPU板上的LED1和LED2实现轮流闪烁的实例,需要完成的主要工作如下:(1)对定时器1初始化,并设定定时器的中断时间为1s,据代码参见Timer1_init()函数。

void Timer1_init(void){rGPCON=rGPGCON&0xfff0ffff|0x00050000; //配置GPG口为输出口rGPGDAT=rGPGDAT|0x300;rTCFG0=255;rTCFG1=0rTCNTB1=48828; //在pclk=50MHz下,1s的记数值rTCNTB1=50000000/4/256=48828rTCMPB1=0x00;rTCON=(1rTCON=(1}(2)为了使CPU响应中断,在中断服务子程序执行之前,必须打开ARM920T的CPSR中的I位,以及相应的中断屏蔽寄存器中的位。

打开相应的中断屏蔽寄存器的位,是在Timer1INT_Init()函数中实现,具体代码如下。

void Timer1INT_Init(void){//定时器接口使能if((rINTPND&BIT_TIMER1)){rSRCPND|=BIT_TIMER1;}pISR_TIMER1=(int)Timer1_ISR;//写入定时器1中断服务子程序的入口地址rINTMSK&=~(BIT_TIMER1);//开中断}(3)等待定时器中断,通过一个死循环如“while(1);”实现等待过程。

(4)根据设置的定时时间,产生定时器中断。

中断发生后,首先进行现场保护,然后转入中断的入口代码处执行。

该部分代码通常使用汇编语言编写。

在执行中断服务程序之前,要确保HandleIRQ地址处保存中断分发程序IsrIRQ的入口地址,代码如下:ldr r0,=HandleIRQldr r1,=IsrIRQstr r1,[r0]接下来将执行IsrIRQ中断分发程序,具体代码如下。

IsrIRQsub sp,sp,#4 ;为保存PC预留堆栈空间stmfd sp!,{r8-r9}ldr r9,=INTOFFSETldr r9,[r9] ;加载INTOFFSET寄存器值到r9ldr r8,=HandleEINT0 ;加载中断向量表的基地址到r8add r8,r8,r9,lsl#2 ;获得中断向量ldr r8,[r8] ;加载中断服务程序的入口地址到r8str r8,[sp,#8] ;保存sp,将其作为新的pc值ldmfd sp!,{r8-r9,pc} ;跳转到新的pc处执行,即跳转到中断服务子程序执行(5)执行中断服务子程序,该子程序实现将LED1和LED2灯熄灭或点亮。

从现象中看到LED1和LED2灯闪烁一次,就说明定时器发生了一次中断。

具体实现见函数Timer1_ISR().int flag;void_ _irq Timer1_ISR(void){if(flag==0){rGPGDAT=rGPGDAT&0xeff|0x200;flag=1;}else{rGPGDAT=rGPGDAT&0xdff|0x100;flag=0;}rSRCPND|=BIT_TIMER1;rINTPND|=BIT_TIMER1;}(6)从中断中返回,恢复现场,跳转到被中断的主程序继续执行,等待下一次中断的到来。

展开全文。

相关文档
最新文档