ARM嵌入式C编程标准教程 第四章 S3C2410的中断系统

S3C2410的中断系统
4.5.3
◦ 在主程序中，系统初始化后，程序进入死循环，等待中 断。同时，初始化定时器1，设定时器中断时间，当设 定时器定时时间到，产生中断。 ◦ 在北京精仪达盛科技公司EL-ARM830教学实验系统中， 接有两个LED发光管，两个LED发光管的阴极分别接 I/O口G的bit8和bit9，阳极通过电阻接电源。 ◦ 在中断服务程序中，把LED1和LED2两只发光管循环 亮灭，每循环亮灭一次，说明来一次中断。关于定时器 操作，可参考第十一章内容。(程序见课本)
S3C2410的中断系统
4.3
S3C2410中
◦ 56个中断源具体来说： ◦ EINT0~EINT23(24个)、nBATT_FLT(1个)、INT_TICK(1个)、 INT_WDT(1个)、INT_TIMER0~INT_TIMER4(5个)、 INT_UART0~INT_UART2(各3个，共9个)、INT_LCD(2个)、 INT_DMA0~INT_DMA3(4个)、INT_SDI(1个)、 INT_SPI0~INT_SPI1(2个)、INT_USBD(1个)、 INT_USBH(1个)、INT_IIC(1个)、INT_RTC(1个)、 INT_ADC(2个)，共56个。
S3C2410的中断系统
4.2.3
中断挂起寄存器（INTPND）和 中断源挂起寄存器 （SRCPND）
◦ 如果屏蔽位被设置为1，则相应的SRCPND位会被置1， 而INTPND寄存器不会有变化；如果INTPND被置位， 只要标志I或标志F被清零，就会执行相应的中断服务子 程序。在中断服务子程序中要先向SRCPND中的相应 位写1来清除挂起状态，再用同样的方法来清除 INTPND相应位的挂起状态。 ◦ 注意：可以通过INTPND= INTPND来实现清零，以 避免写入不正确的数据引起错误。
S3C2410的中断系统
4.5.1
◦ 从上面可以看出，每个中断源的中断服务函数指针名是 固定的：pISR+中断源。 ◦ 设中断触发方式，触发方式有5种，有上升沿、下降沿、 双沿、低电平、高电平触发方式，外部中断触发方式在 外部中断控制寄存器(EXTINTn)中设定。如EINT0触 发方式在EXTINT0[2：0] 中设定，[2：0]=000低电 平、001高电平、01X下降沿、10X上升沿、11X双沿 触发，更详细内容见S3C2410.pdf.。
◦ 取消总中断屏蔽和子中断屏蔽，等待中断，如下面实验例程通过 rEINTMASK&=~(1<<11)； rINTMASK&=~(BIT_EINT0|BIT_EINT8_23)；来实现。
主程序工作
S3C2410的中断系统
4.5.2
中断服务程序工作
◦ 在中断服务程序中，先屏蔽中断，防止其他中断产生干 扰我们中断服务程序的执行； ◦ 执行中断服务程序； ◦ 清中断源挂起寄存器（SRCPND）和中断挂起寄存器 （INTPND）； ◦ 取消总中断屏蔽和子中断屏蔽，等待新中断产生； ◦ 中断返回。
◦ 上面已介绍过，S3C2410共有56个中断源，有26个中 断控制器，外部中断EXTIN8~23共用一个中断控制器， 外部中断EXTIN4~7共用一个中断控制器，9个UART 中断分成3组，共用3个中断控制器，ADC和触摸屏共 用一个中断控制器。中断的优先级是由主组号和从ID 号的级别控制，具体见表4-1。 ◦ 中断优先级设置模块如图4-2所示：
中断优先寄存器 (PRIORITY)
S3C2410的中断系统
S3C2410的中断系统
S3C2410的中断系统
4.3
S3C2410中断源
◦ 表4-2所示为S3C2410的56个中断源。在56个中断源 中，有30个中断源提供给中断控制器，其中，外部中 断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送 至中断控制器，EINT8~EINT23也通过“或”的形式 提供一个中断源送至中断控制器。
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4.2.5

从上图可以看出，中断优先级产生模块共有7个中断仲裁 器（AIRBITER0~AIRBITER6），每个中断仲裁器是否 使能由寄存器PRIORITY[6:0]决定，每个中断仲裁器下 面有4~6个中断源，这些中断源对应着REQ0~REQ5这6 个优先级。 每个中断仲裁器可以控制6个中断请求的优先顺序 (ARB_MODE)，仲裁器和中断请求的优先顺序如表4-1 示： 其中，REQ 0中断优先级总是最高的，REQ5中断优先级 总是最低的。
S3C2410的中断系统
4.2.4
中断屏蔽寄存器（INTMSK）
◦ 当INTMSK寄存器的相应位（屏蔽位）为1时，对应的 中断被禁止；当INTMSK寄存器的屏蔽位为0时，则相 应的中断正常实行。如果一个中断的屏蔽位为1，则该 中断请求不被受理。
S3C2410的中断系统
4.2.5
中断优先寄存器 (PRIORITY)
中断控制专用寄存器
S3C2410的中断系统
4.4.1
IRQ偏移寄存器(INTOFFSET)
◦ 除上面介绍的5个中断控制寄存器以外，还有几个寄存 器与中断控制有关。 ◦ 中断偏移寄存器INTOFFSET给出IRQ模式的中断请求 中被响应的中断的地址（哪个IRQ模式的中断请求被响 应）。
S3C2410的中断系统
第四章 S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
S3C2410的中断控制 S3C2410的中断源
S3C2410中断控制专用寄存器
S3C2410中断控制程序编写步骤
本章实验例程
S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
◦ S3C2410的中断控制逻辑如图，它可以处理56个中断 源的中断请求。这些中断源可以是来自片内外设的中断， 比如DMA、UART和I2C等；也可以是来自处理器外部 中断输入引脚。
S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
◦ INT_ADC A/D转换中断；
◦ 下面的11个中断源通过分支中断控制器来申请使用中断
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ INT_TC 触摸屏中断； INT_ERR2 UART2收发错误中断； INT_TXD2 UART2发送中断； INT_RXD2 UART2接收中断； INT_ERR1 UART1收发错误中断； INT_TXD1 UART1发送中断； INT_RXD1 UART1接收中断； INT_ERR0 UART0收发错误中断； INT_TXD0 UART0发送中断； INT_RXD0 UART0接收中断。
S3C2410的中断系统
4.5.1
主程序工作
◦ I/O口初始化，有些中断源要通过I/O口向CPU申请中断，如外部 中断0（EXTINT0）通过F口的GPF0、外部中断11（EXTINT11） 通过G口的GPG3向CPU申请中断，此时两个口的控制寄存器 GPFCON和GPGCON的要设置成：GPFCON[1：0]=1，0； GPGCON[7：6]=1，0。具体见下章I/O口介绍。 ◦ 设中断服务函数地址，S3C2410在2410addr.h中定义了40个宏， 设置了系统支持的中断服务函数的指针，设中断服务函数地址就 是把我们编写的中断服务函数的地址（就是中断服务函数的名字） 赋予相应的函数指针。函数指针定义如下:(见课本)
S3C2410的中断系统
4.2.1
◦ 如果CPSR（程序状态寄存器）的F位被设置为1，那么 CPU将不接受来自中断控制器的FIQ（快速中断请求）； 如果CPSR程序状态寄存器的I位被设置为1，那么CPU 将不接受来自中断控制器的IRQ（通用中断请求）。因 此，为了使能FIQ和IRQ，必须先将CPSR程序状态寄 存器的F位和I位清零，并且中断屏蔽寄存器INTMSK中 相应的位也要清零。 ◦ 在使用C语言编写控制程序时，CPSR在程序中是不可 见的。F位和I位清零可由中断屏蔽寄存器INTMSK中相 应的位清零自动完成。
S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
◦ 当多重中断源请求中断时，硬件优先级逻辑会判断哪一 个中断将被执行；同时，硬件逻辑将会执行位于0x18 （或0x1C）地址处的指令，再由软件编程识别各个中 断源，然后再根据中断源跳转到相应的中断处理程序
S3C2410的中断系统
中断控制
◦ 4.2.1 程序状态寄存器的F位和I位 ◦ 4.2.2 中断模式（INTMOD） ◦ 4.2.3 中断挂起寄存器（INTPND）和中断源挂起寄 存器 （SRCPND） ◦ 4.2.4 中断屏蔽寄存器（INTMSK） ◦ 4.2.5 中断优先寄存器 (PRIORITY)
S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
◦ 实际上最初CPU内核只有FIQ和IRQ两种中断，其他中 断都是各个芯片厂家在设计芯片时，通过加入一个中断 控制器来扩展定义的。这些中断根据中断优先级的高低 来进行处理，更符合Fra Baidu bibliotek际应用系统中要求提供多个中断 源的要求。 ◦ 例如，如果定义所有的中断源为IRQ中断（通过中断模 式寄存器设置），并且同时有10个中断发出请求，那 么这时可以通过读中断优先级寄存器来确定哪一个中断 被优先执行
S3C2410的中断系统
4.5
中断控制程序编写步骤
◦ 4.5.1 主程序工作
◦ 4.5.2 中断服务程序工作
◦ 4.5.3 中断服务程序示例
S3C2410的中断系统
4.5.1
主程序工作
◦ 先清除中断源挂起寄存器（SRCPND）和中断挂起寄 存器（INTPND），可用rSRCPND= rSRCPND和 rINTPND=r INTPND来完成； ◦ 设中断模式，这里使用通用中断， rINTMOD=0x00000000；因上电或复位时 rINTMOD是清0的，这步也可以不做。
S3C2410的中断系统
4.4
◦ 在4.2节中已介绍中断控制器有5个，但S3C2410有8 个寄存器与中断有关，有5个专用于中断控制：源挂起 寄存器（SRCPND）、中断模式寄存器（INTMOD）、 中断屏蔽寄存器（INTMSK）、中断优先权寄存器 （PRIORITY）和中断挂起寄存器（INTPND），与中 断有关的寄存器如表4-3所列。 ◦ 中断源发出的中断请求首先被寄存在中断源挂起寄存器 （SRCPND）中，中断模式寄存器INTMOD把中断请 求分为两组：快速中断请求（FIQ）和通用中断请求 （IRQ），中断优先权寄存器（PRIORITY）处理中断 的优先级。
S3C2410的中断系统
4.2.3
中断挂起寄存器（ INTPND ）和 中断源挂起寄存器 （SRCPND）
◦ S3C2410有两个中断挂起寄存器：中断源挂起寄存器 （SRCPND）和中断挂起寄存器（INTPND）。这两个 寄存器用于指示对应的中断源和中断是否被激活。当中 断源请求中断时，SRCPND寄存器的相应位被置1；当 中断被激活时，INTPND寄存器的相应位被置1。
S3C2410的中断系统
S3C2410的处理器中断
◦ 片内UARTn中断和EINTn是逻辑“或”的关系，它们 共用一根中断请求线。 ◦ 中断控制逻辑（interruption controller logic）的任 务是在片内外围和外部中断源组成的多重中断发生时， 选择其中一个中断，通过FIQ（快速请求中断）或IRQ （通用中断请求）向CPU内核发出中断请求。
程序状态寄存器的F位和I位
S3C2410的中断系统
4.2.2
中断模式（INTMOD）
◦ S3C2410提供了两种中断模式，即FIQ（快速）模式 和IRQ（通用）模式。所有的中断源在中断请求时都要 确定使用那一种中断模式。INTMOD相应位为0，选通 用中断模式；INTMOD相应位为1，选快速中断模式。 上电或复位时INTMOD相应位为0，默认选通用中断模 式。
4.4.2
外部中断控制寄存器(EXTINTn)
◦ EXTINTn配置外部中断的触发类型是电平触发还是边 沿触发以及触发的极性。EXTINT[2 ：0]的具体配置 参考数据手册。
S3C2410的中断系统
4.4.3
外部中断屏蔽寄存器 (EINTMASK)
◦ EINTMASK[23：4]分别对应外部中断23~4，该位 等于1，对应外部中断被屏蔽；该位等于0，对应外部 中断被使能，EINTMASK[3 ：0〕保留。