ARM处理器中断处理的编程实现.
arm中断嵌套的原理
arm中断嵌套的原理摘要：1.引言2.arm 中断嵌套的原理2.1 arm 的中断向量表2.2 中断嵌套的实现2.3 中断嵌套的优点和应用3.arm 中断嵌套的实现3.1 硬件方面的支持3.2 软件方面的支持4.arm 中断嵌套的注意事项4.1 中断处理时间的考虑4.2 中断优先级的处理5.总结正文：在嵌入式系统中，中断处理是一个常见的功能。
ARM 处理器提供了丰富的中断处理功能，使得开发者可以灵活地处理各种中断事件。
中断嵌套是ARM 中断处理的一个重要特性，可以提高系统的响应速度和处理效率。
本文将详细介绍ARM 中断嵌套的原理、实现以及注意事项。
首先，我们需要了解ARM 中断嵌套的原理。
ARM 的中断向量表是一个关键概念。
中断向量表是一个存储中断向量地址的数组，用于快速定位和处理各种中断事件。
当有中断请求时，处理器会根据中断类型号在中断向量表中查找对应的中断向量地址，然后跳转到该地址执行中断处理程序。
中断嵌套的实现主要依赖于中断向量表的布局和中断处理程序的设计。
在一个系统中，可能会有多个中断源，它们的中断向量地址可能会相互重叠。
为了实现中断嵌套，我们需要保证中断向量表中的下一个中断向量地址在当前中断处理程序执行完毕之前可以被访问到。
这样，当一个中断请求到来时，处理器可以在当前中断处理程序执行完毕后，快速跳转到下一个中断向量地址，执行下一个中断处理程序。
中断嵌套的优点主要体现在可以提高系统的响应速度和处理效率。
例如，当一个外部中断请求到来时，处理器可以在执行当前中断处理程序的同时，响应外部中断请求，这样可以减少中断处理的时间。
此外，中断嵌套还可以实现中断优先级的功能，使得高优先级的中断请求能够更快地被处理。
要实现ARM 中断嵌套，需要硬件和软件两方面的支持。
在硬件方面，处理器需要支持中断嵌套，这通常需要处理器具有中断控制器，可以实现中断请求的排队和嵌套处理。
在软件方面，需要编写适当的中断处理程序，确保在当前中断处理程序执行完毕之前可以跳转到下一个中断向量地址。
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》
实验目的：
本实验旨在通过ARM中断实验，深入理解ARM处理器的中断机制，并掌握中
断处理的相关知识和技能。
实验内容：
1. 确定实验环境：选择一款ARM处理器，并搭建相应的开发环境。
2. 编写中断处理程序：编写一个简单的中断处理程序，包括中断触发条件、中
断服务程序和中断处理函数。
3. 测试中断程序：在实验环境中模拟中断触发条件，验证中断处理程序的正确
性和可靠性。
4. 分析中断处理过程：通过调试工具和相关技术手段，深入分析中断处理过程，包括中断响应时间、中断服务时间和中断处理流程。
实验结果：
经过实验，我们成功搭建了ARM中断实验环境，并编写了一个简单的中断处理程序。
在测试过程中，中断程序能够正确响应和处理中断请求，表现出良好的
稳定性和可靠性。
通过分析中断处理过程，我们深入理解了ARM处理器的中断机制，包括中断触发、中断处理和中断返回等关键环节。
实验结论：
通过本次实验，我们进一步加深了对ARM处理器中断机制的理解，掌握了中断处理的相关知识和技能。
同时，我们也意识到中断处理在实际应用中的重要性
和必要性，为今后的ARM开发和应用奠定了坚实的基础。
总结：
ARM中断实验是一次富有成效的实践活动，通过实验我们不仅学习到了理论知识，还掌握了实际操作技能。
相信在今后的学习和工作中，我们将能够更加熟
练地应用ARM中断处理技术，为ARM相关产品的开发和应用做出更大的贡献。
ARM系统中触摸屏的中断处理方法.
ARM系统中触摸屏的中断处理方法摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。
仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1～26 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0．5 dB，采用1．8 V电源，TSMC 0．18μm CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。
关键词：Butte随着嵌入式微处理器性能的提高，集成的外围接口设备越来越多，而外围设备与处理器之间多采用中断方式进行通信，即使在没有操作系统的情况下，也常需要对多个外围设备的中断处理例程进行动态加载，从而实现对多个外围设备的集中动态管理。
同时，中断功能可以解决CPU内部运行速度远远快于外部总线速度而产生的等待延时问题。
因此，嵌入式微处理器的应用设计中，中断处理通常是系统的核心任务之一。
1 触摸屏(1)触摸屏简介随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越关注触摸屏。
触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的人机交互方式。
它赋予多媒体崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。
触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接收信息后送至触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标后送给CPU，同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏可以分为4种，即电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。
这里采用的是四线电阻屏。
(2)S3C2410A触摸屏控制器S3C2410A触摸屏的外接电路主要是控制上下两层导电层的通断情况以及取电压，取电压之后还需要将这个模拟量转换成数字量，这部分工作主要是靠S3C2410A芯片中的模数转换器来实现的。
基于SEP3203~1处理器的ARM-μ Clinux中断处理技术的研究与实现
第30卷 第2期2007年4月电子器件Ch inese Jou r nal Of Elect ro n DevicesVol.30 No.2Ap r.2007Implementatio n o f ARM 2μC Linux Interrupt T ech nique B ased o n the SEP32031Pr o cesso r 3ZOU Zhi 2f en g ,W A N G X ue 2x i an g ,Z H A N G Yu(N ati onal AS IC S ystem Engi neeri ng Center ,S out heas t Uni versi t y ,Nanj i n g 210096,Chi na)Abstract :Inter ruption techni que i s very i mport ant in an e mbedded syst em.Wi t h t hi s techni que ,processor and perip hery equipment s ca n work toget her and CPU can work more efficiency.It analyzes t he i nt errupt 2t ec hni que wit hi n t he a rm 2μClinux syst em f rom hardware to soft wa re ,and t he n ,i nt roduces t he inter rupt vector t able based on t he SEP3203p rocessor particul arl y .The i nit ializat io n of t he i nt errupt vector and t he net device ’s ISR regist er a re discussed.K ey w or ds :inter rupt ;ISR ;A RM 2μClinux EEACC :1265F基于SEP32031处理器的ARM 2μCl inux 中断处理技术的研究与实现3邹志烽,王学香,张 宇(东南大学国家专用集成电路系统工程技术中心,南京210096)收稿日期62623基金项目基于国内第一个RM 大学计划授权,S 33是由东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心自主设计的63位R IS 微控制器作者简介邹志烽(2),女,硕士研究生,主要研究方向为嵌入式系统软件,z zf @摘 要:在现代嵌入式操作系统中,中断处理技术是一项重要的技术.通过中断技术,使得处理器能够和外设并行地工作,提高了CPU 的执行效率.首先结合了软件和硬件两个方面分析a rm 2μclinux 的中断处理技术,然后基于S EP3203微处理器介绍了中断向量表的软件实现,最后通过网络设备中断例程的注册阐述了如何实现用户中断例程的安装.关键词:中断;设备中断例程注册;ARM 2μClinux中图分类号:TP334.7 文献标识码:A 文章编号:100529490(2007)022******* 随着信息科技的不断发展,嵌入式系统(Em 2bedded Syst em s )已经遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统等各类产品市场.产品功能集成的越多,相应的外围控制模块与C PU 的交互也就越频繁.CPU 与外设的交互有多种方式,在现代嵌入式系统中,为了实现处理器与外设能够并行工作,常采用中断处理技术来实现CPU 与外设的交互,这可以在很大程度上提高CPU 的执行效率[2].本文研究了一种基于SEP3203处理器的μClinux 中断处理实现方案,从硬件和软件的角度介绍了中断向量表的实现以及μCLinux 下网络设备的中断处理例程的安装.1 ARM 2μClin ux 简介目前ARM 处理器已经风靡全球,32位的R ISC 嵌入式处理器已经开始成为高中端嵌入式应用和设计的主流.ARM 微控制器的低功耗、高性价比,也向传统的8位/16位微控制器提出了挑战.AR M7TDMI 是一款经典的通用32位微控制器.S EP3203是内嵌A RM7TDM I 核的16/32位R ISC 微控制器,面向低成本手持设备和其它通用嵌入式设备.μCli nux 是Micro 2Cont roll er 2Li nux 的缩写,即“针对微控制领域而设计的Linux 系统”[3].它的优势在于:开源,免费,稳定及强大的网络功能.主要应8:20000:A E P 021/2C :1979o u ho tmail.co m.用于工业控制等中低端电子产品中.与标准L INU X 的主要区别在于:不支持MMU 、默认的文件系统为只读紧凑的ro mf s 且重写了C 程序库.μClinux 对程序库采用静态连接的形式,这是由μCli nux 内存管理形式决定的.2 ARM 处理器的工作模式与异常中断操作系统需要在硬件设备上运行.A RM7TDMI 芯核提供了7种工作模式,而μClinux 操作系统只定义了用户态和内核态两种工作模式.结合μCli nux ,ARM 处理器通常只运行于3种工作模式:用户模式(U se r )、外部中断模式(IR Q )和特权模式(SVC ).Li nux 系统运行于用户态时,A RM 处理器通常工作在用户模式下.无论Linux 系统在何种工作模式下,当响应外部硬件中断时,ARM 处理器即进入IRQ 模式;特权模式是操作系统的保护模式,处理器响应软件中断时即进入特权模式.各种不同的处理器模式有对应于该模式的物理寄存器组[4].广义上来讲中断是指CPU 对系统发生的某个事件作出的一种反应:C PU 暂停正在执行的程序,保留现场后自动转去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回断点继续执行被"打断"的程序.在A RM 体系结构中,有两个术语对应此概念:异常和中断.虽然处理异常和处理中断的方式基本是相同的,但异常和中断是两个不同的概念.中断有向处理器主动申请的色彩.而异常主要是从处理器被动接受的角度出发,异常的产生必须考虑与处理器时钟的同步,异常往往被称为同步中断.在这个概念的基础上,A RM7TDMI 具有常规中断(IRQ )、快中断(F IQ )和软件中断(S of t ware Int errupt )三种中断方式.各种中断对应着一定的处理器模式.本文只涉及常规中断(IRQ).3 ARM 核下的多中断源处理方案A RM 核只有一个常规中断引脚nIRQ ,而在现代嵌入式系统中,中断源可能多达几十个.为此,在系统设计时,采用了二级中断的方式来实现中断控制.即由一个中断控制器来处理来自不同中断源的中断信号,经过判断后将中断信号送给A RM 内核的中断引脚.S EP3203内集成的中断控制器支持32个普通中断源,并给这32个普通中断源分配了固定的优先级每个中断源相应的可以配置为硬件中断或软件强制中断当硬件中断或软件强制中断产生的时候,都可以产生IRQ 中断信号[]基于硬件的架构,软件系统在实现中断向量的初始化时要构建2级向量表,如图1所示.第一级为AR M 核的异常向量表(普通向量表),第二级由具体CPU 中断控制器控制的异常向量表———通常第二级向量表是IRQ 异常处理向量表(特殊向量表).在μCLi nux 中,使用一组指针来指向中断例程的首地址.这些例程对应于设备的中断服务函数,同时由它负责在设备初始化时为每个设备驱动申请其请求的中断号.这组指针构成了由C PU 中断控制器控制的第二级异常向量表.图1 两级中断向量表4 SEP3203的μClinux 中断机制实现 如上所述,在SEP3203上的中断向量分为两级.对应于软件的具体实现,在start _kernel (st art _ker nel 是Linux 的C 语言的入口函数,此函数是系统的初始化主要函数)中,有关中断的初始化的有两个重要的函数:t rap_i nit ()和IRQ_init ().它们分别实现了第一级和第二级中断向量的初始化.本文接下来详细介绍这两个重要函数的具体实现.4.1 A RM 核的异常向量表初始化Trap_i ni t ()通过调用ent ry 2armv.S 中的(__t rap_i nit )函数段———由汇编语言编写的一段代码.用于在系统的0x00地址处安装AR M 的异常向量表,然后在0x200处建立各个异常(如i rq ,fi q ,data ,undefi ned 等)的分类处理路线,以建立起完整的异常处理表.中断发生时处理器的动作如下[8].①拷贝CPSR 到SPSR_<mode >;②设置适当的CPSR 位:i.改变处理器状态进入A RM 状态ii.改变处理器模式进入相应的异常模式iii.设置中断禁止位禁止相应中断③更新LR_<mode >④设置PC 到相应的异常向量具体代码实现如图无论在何种工作模式发生异常,系统都将切换到SV 模式下处理主要的响应流程为保护现场,556第2期邹志烽,王学香等:基于S EP3203处理器的AR M 2μCli nux 中断处理技术的研究与实现8..9.2.C .:图2 ARM 异常向量表的建立获得中断号(get _irqnr _a nd _ba se ),强制切换到(SV C )模式,再执行相应的处理.获得中断号的处理函数如下图3所示.图3 获得确定中断号其中IN TC_FNLS TS 是G arfield S EP3203的中断控制器中的最终状态寄存器,在linux 22.4.x \in 2cl ude\asm 2a rmnom mu\arch 2gfd\hardware.h 中定义.获得中断控制器中的最终状态寄存器的值后,采用移位判断法来确定最终的中断号.在DO _IRQ 中,根据中断号获得相应处理函数的入口指针地址,执行中断处理.中断处理完成后,进行一次调度,如果没有其它进程需要执行,则系统返回中断前的用户现场.4.2 IRQ 异常向量表的初始化ini t_IRQ ()函数实现了第二级中断向量表的初始化.此函数初始化了IRQ 的请求队列,为每一个中断号分配一个i rq_desc 结构,组成了一个数组.N R_IRQ S 代表中断数目.SEP3203的中断控制器提供有3个IRQ 中断源,因此在我们的系统中定义N R _IRQS 为3S 33的中断号和N R _IRQS 在22GFD q 中有定义.如下所图4所示.图4 中断数目和中断号的初始化4.3 中断请求队列的初始化st art _kernel 通过执行上面的两个函数来建立两级中断向量表.但第二级向量表是一堆空的数组结构,每个中断服务队列都是空的[5].虽然从中断源的硬件以及中断控制器的角度来看,似乎已经得到服务了,但是从逻辑角度、功能角度来看,他并没有执行到具体的中断服务例程,没有得到具体的中断服务.具体设备初始化时会将其中断处理程序通过reque st_i rq ()向系统"登记",调用set up _arm _i rq ()挂入某个中断请求队列,参数i rq 是中断请求号,对应于中断控制器为每个中断源配置的中断号[5].中断处理例程结束时通过f ree_irq 来释放中断.5 中断机制在网络设备驱动中的应用 我们采用了R TL8019网络控制器,接在S EP3203处理器的IN T14中断引脚,根据硬件Da 2ta Sheet ,其中断号为0x0f.本文只注册了一个网卡et h0,在网卡的初始化函数ne_probe ()中注册了网络设备的基地址和中断号,并调用系统提供的系统调用函数request _i rq ()来注册中断处理例程.如下图5,图6所示.图5 网卡设备地址和中断号的注册图6 网卡中断处理例程的注册 通过上面的网卡中断例程的注册,当物理网络设备接收到新数据时,它将发送一个硬件中断请求给x 系统[6]系统在侦察到有物理设备发出中断请求,由硬件自动将设为x 8,通过级中断向量表调用网卡的中断处理函数_来处656电 子 器 件第30卷82 2.EP 20asm a rmnom mu/arch /i r s.h linu .PC 012ei interrupt理中断请求.网络中断的处理流程如下图7所示:图7 网络中断的处理流程5 结束语本文结合软件和硬件提出了基于S EP3203处理器的ARM 2μClinux 中断处理机制,并着重分析了2级中断向量的初始化的具体实现方法.最后通过具体的网络设备的中断处理过程,实现了此中断处理机制的应用.目前此机制已应用于油库数据采集终端系统项目中,实践证明此方案稳定可靠,网络的处理速度可达2.5～3.5Mbps ,满足项目要求,也可为其他嵌入式系统的设计提供一定参考.参考文献:[1] OL AF KIR CH &T ERR Y DAWSON.Linu x Net wor k Ad 2minis trato r ’s Guide (Version 2)[S].O ’RIL L Y.[2] 蒋静,徐志伟.操作系统原理.技术编程[M ].机械工业出版社2004.1.[3] 周立功,陈明计,陈渝.A RM 嵌入式lin ux 系统构建与驱动开发范例[M].北京航空航天大学出版社.2006.1.[4] 杜春雷.ARM 体系结构与编程[M ].清华大学出版社,2003.[5] 毛德操,胡希明.Li nux 内核源代码情景分析(上册)[M ],杭州:浙江大学出版社出版,2001.[6] 潘刚.Li nux 网络设备分析[J ].微电子科学与计算机,2006年6期.[7] AL ESSANDRO RUBINI &J ONA THAN COR B E T.魏永明骆刚姜君译.L INUX 设备驱动程序(第二版)[M ],北京:中国电力出版社,2002.346～393.[8] 费浙平.基于A RM 的嵌入式系统程序开发要点(四)———异常处理机制的设计[J ].单片机与嵌入式系统应用.2003,(11):82285.[9] 东南大学国家专用集成电路系统工程技术中心东芯IVSEP3203F50用户手册[S]2006.6.(上接第653页){DWORD fJ umping ;}USB_BOOT_AC K;在传输中,这种类型的数据还起到请求数据的作用,此时,数据包是由设备端发送至主机的,定义为Data Reque st.③Dat a :此时后面的数据块为传输数据块,它是由主机发送给HPC 的.数据块的前四个字节为USB_BL OC K _H EADER ,后面为真正的传输数据,如下:USB_BL OC K _HEADERDataUSB_BL OC K _HEAD ER 的结构如下:t ype def str uct tagUSB_BLOC K _HEADER {DWORD uBlockNum ;}USB_BLOC K_H EADER ;总结如下:①设备端发送Boot Request 请求开始传输数据.②主机接受到请求后向设备端发送Boot AC K ,示意设备端数据传输开始.③设备端接受到主机回应后发送数据请求包Dat a Request ,在包内注明请求的包的ID.④主机接受到设备端的Dat a Request 后发送相应的数据包给设备.⑤重复步骤3、4直至数据发送完成.镜像在内存中存放的地址需要在软件中明确定义下载完成后,把X 55的指令指针寄存器的值定位到镜像存放的起始地址即可运行操作系统进行调试.该下载方案将速度提高到760kbyt e/s ,可以满足li nux 开发平台上传输操作系统内核镜像和文件系统镜像的需求.5 小结本文分析了U SB 设备的结构框架,在功能单元层上定义了简单的数据传输协议,并配置了PXA255的UDC 模块完成了boot loade r 下宿主机到目标机的数据传输.该下载方案已经应用于一款PMC 的开发中,传输速度达到了760kbyte/s ,方便了该产品的开发调试,对相关的嵌入式系统开发具有一定的参考意义.参考文献:[1] 毛德操胡希明.嵌入式系统-采用公开源代码和St rong 2ARM/XScal e 处理器[M ].Oct .2003.浙江大学出版社.[2] Vi ncent Sanders.Boot ing AR M Li nux [J ].May.2004.[3] 严菊明.基于A RM 嵌入式系统的通用boot loader 的设计与实现[D ].Mar.2005.[4] C o m p aq Int el Micro s oft N EC.U ni versal S erial Bus S p ecifica 2t ion [S].Sep.1998.[5] 马伟.计算机U S B 系统原理及其主/从机设计[M ].Sep.2003.北京航空航天出版社.[6] Int el C o rpo rat ion.Int el PXA255Processor Developer ’s Manu 2[S]M 3[] I I X 55D G [S]M 3756第2期邹志烽,王学香等:基于S EP3203处理器的AR M 2μCli nux 中断处理技术的研究与实现8.P A2a l .a r.200.7nt el Co rpo ra t ion.nte l P A 2Proce s so r e si gn uide .ar.200.。
ARM中断程序的原理和实现
ARM中断程序的原理和实现引言：中断是计算机系统中一种特殊的事件，它可以打断当前正在执行的程序，并执行一段特定的代码。
在ARM架构中，中断主要由两部分组成：中断处理程序和中断控制器。
本文将介绍ARM中断程序的原理和实现，包括中断的基本概念、中断的分类、中断的处理过程以及中断控制器的实现方式。
一、中断的基本概念中断可以看作是外部设备向CPU发送一个请求的一种方法。
当外部设备发生一些特定的事件时（如按键、时钟周期等），它会产生一个中断请求信号，通知CPU去处理相应的事件。
CPU收到中断请求信号后，会暂停当前的任务，保存现场并跳转到中断处理程序来处理中断。
二、中断的分类1.外部中断：外部中断是由外设产生的中断信号，如GPIO、串口等。
当外设产生中断请求信号时，中断控制器会将信号传递给CPU，触发相应的中断处理程序。
2.软件中断：软件中断是由软件主动触发的中断，通过软件指令可以触发中断控制器发送中断请求信号给CPU。
软件中断可以用于实现系统调用、任务切换等功能。
三、中断的处理过程1.中断请求：外部设备发生特定事件，产生中断请求信号。
中断请求信号会被中断控制器接收并传递给CPU。
2.中断响应：CPU收到中断请求信号后，会立即响应中断，并执行中断处理程序。
在响应中断之前，CPU需要保存当前的现场（包括程序计数器PC、寄存器等）。
3.中断处理：CPU跳转到中断处理程序的入口地址，开始执行中断处理程序。
中断处理程序通常用来处理中断事件，并根据需要进行中断服务例程的调用。
4.中断返回：中断处理程序执行完毕后，CPU会根据中断处理程序的返回指令返回到原来的程序中，并恢复之前保存的现场。
同时，中断控制器会清除中断请求信号，使其能够接受新的中断请求。
四、中断控制器的实现方式ARM架构中，中断控制器常用的实现方式包括级联式中断控制器和向量式中断控制器。
1.级联式中断控制器：级联式中断控制器是一种层级结构的中断控制器。
它包含多个级别的中断控制器，每个级别对应一组中断请求。
arm嵌入式 中断注册函数
arm嵌入式中断注册函数关于ARM嵌入式中断注册函数在ARM嵌入式系统中，中断是一种非常重要的机制，它能够有效地提高系统的响应速度，允许在需要时立即响应某些特定事件。
中断通常由外设或者内核生成，并且它们的处理程序也是由软件编写的。
在ARM Cortex-M系列处理器中，中断的处理和管理是通过中断向量表来实现的。
中断向量表是一个包含了中断处理程序地址的表，每个中断都有一个对应的唯一的中断向量表项。
当一个中断发生时，处理器会在中断向量表中查找对应的中断向量表项，并从中取出对应的中断处理程序的地址，然后跳转到该地址执行中断处理程序。
在ARM嵌入式系统中，我们可以通过注册中断处理函数来定义中断的处理方式。
中断注册函数是负责将用户定义的中断处理函数的地址写入中断向量表中的函数。
在本文中，我们将详细介绍ARM嵌入式系统中的中断注册函数的实现步骤。
1. 确定中断号在注册中断处理函数之前，首先需要确定需要注册的中断号。
中断号是一个唯一标识每个中断的数字，它代表了中断向量表中的偏移量。
可以在处理器手册或者开发板的文档中找到相应的中断号编号。
2. 编写中断处理函数根据需要，编写具体的中断处理函数。
中断处理函数通常会执行一系列任务，如保存寄存器状态、处理中断发生的事件等。
在编写中断处理函数时，需要遵循一定的编程规范和要求，以确保中断的及时响应和正确处理。
3. 定义中断处理函数的地址在C/C++中，中断处理函数的地址可以通过函数指针来表示。
将中断处理函数定义为一个函数指针，可以方便地在后续的步骤中操作。
在定义中断处理函数的地址时，要注意函数指针的类型和中断处理函数的类型必须匹配。
4. 修改中断向量表中断向量表是一个位于特定内存位置的数组，用于存储中断处理函数的地址。
我们需要将中断处理函数的地址写入到对应中断号的中断向量表项中。
具体的实现方式可以通过直接修改内存中的中断向量表，或使用相关的指令来实现，如LDR和STR指令。
嵌入式系统实验三-按键中断实验
《嵌入式系统》课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师：记分及评价：一、实验名称按键中断实验二、实验目的通过实验掌握S3C2410X的中断控制寄存器的使用；通过实验掌握S3C2410X处理器的中断响应过程；通过实验掌握ARM处理器的中断方式和中断处理过程；通过实验掌握ARM处理器中断处理的软件编程方法。
三、实验内容编写程序，当用户在实验箱按下KEY1键或KEY2键时在中断服务子程序中将相关信息打印到串口中，显示在超级终端上。
四、实验原理在本实验平台的主板上设计了两个外部按键，电路原理图如下：EXINT0和EXINT1信号作为CPLD芯片的输入信号。
CPLD内部逻辑图：五、实验结果超级终端上显示以下信息：按下KEY1键或KEY2键，超级终端上显示以下信息。
六、练习题编写程序实现：按下KEY1或KEY2后点亮实验系统的LEDs一段时间后熄灭。
任务：按下KEY1键后LED1点亮一段时间后熄灭；按下KEY2键后点亮LED2一段时间后熄灭。
#define rCPLDIntControl (*(volatile unsigned char*)0x22600000)#define rCPLDIntStatus (*(volatile unsigned char*)0x22200000)#define rCPLDLEDADDR (*(volatile unsigned char*)0x21180000)void __irq int_int(void){unsigned char Status;int i;Status = rCPLDIntStatus;Status = ~(Status & 0x6);if(Status & 0x2){uart_printf(" Eint0 interrupt occurred.\n");rCPLDLEDADDR = (rCPLDLEDADDR | 0xFF )& 0xFE;for(i = 0; i < 100000; i++);rCPLDLEDADDR = rCPLDLEDADDR | 0xFF ;}else if(Status & 0x4){uart_printf(" EINT1 interrupt occurred.\n");rCPLDLEDADDR =(rCPLDLEDADDR | 0xFF) & 0xFD;for(i = 0; i < 100000; i++);rCPLDLEDADDR = rCPLDLEDADDR | 0xFF ;}rEINTPEND=(1<<9);ClearPending(BIT_EINT8_23);}。
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。
B53-2.4.2.ARM7中断与异常
LDR
PC, =ResetInit
LDR
PC, =Undef_Handler
LDR
PC, =SWI_Handler
LDR
PC, =Prefetch_Handler
LDR
PC, =DataAbort_Handler
DCD
0xb9205f80
LDR
PC, =IRQ_Handler
LDR
PC, =FIRQ_Handler
管理
未定义
管理 中止 中止 保留 中断 快中断
禁止
I 禁止 I I — 禁止 禁止
禁止
F
F F F — F 禁止
注：表中的I和F, 表示该位不受影响，保留原来的状态
(4) 其他异常源返见回地址计算汇总表
异常或入口 (中断源）
返回指令
BL
MOV PC,R14
SWI
MOVS PC,R14_svc
未定义的指令 MOVS PC,R14_und
▪将下一条指令的地址存入 IRQ模式的LR寄存器
▪将跳转地址存入PC，实现 跳转
LR LR_sys
BLacRk_Airdqdr
寄 存
PC
JumpAddr
N Z C V . . . I F T MOD
器 CPSR ? ? ? ? . . . 01 ? 10 ISRYQS
组
SPSR
? ?S?P?.S. R.0?_1iSrqYS
SUBS PC,R14_irq,#4
(3)异常进入退出CPSR状态
地址
异常类型
进入时的模式 进入时I的状态 进入时F的状态
0x0000 0000 复位
0x0000 0004 未定义指令
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。
ARM Cortex-A9多核嵌入式系统开发教程 第七章
Highest priority interrupt
CPU Interface 1
enable_c1[ ] match_c1[ ]
nfiq_c1 nfriq_c1
AMBA slave interface
AMBA interface
enable_dn[ ] match_dn[ ] ppi_cn[15:0] legacy_nfiq_cn legacy_nirq_cn
第7章 Exynos 4412中断系统
2、中断类型 (1) 软件生成的中断（SGIs）:是通过向软件生成中断寄存器 写入SGI中断号生成的。SGI一般被用作核间中断，用于核 间通信。 (2) 私有外设中断（PPI），由一个单独的处理器私有的外 设生成。 (2) 私有外设中断，由一个单独的处理器私有的外设生成。
第7章 Exynos 4412中断系统
7.1.1 中断相关术语 1、中断状态 每个中断可以被认为处于以下4个状态之一：
(1) 未激活(Inactive)，中断尚未激活或未挂起； (2) 挂起(Pending)，中断已经由硬件或者软件产生，正等 待目标CPU响应； (3) 激活(Active)，CPU已经应答(Acknowledge)来自GIC的 中断，该中断正在被CPU处理但尚未完成； (4) 激活并挂起(Active&Pending)，CPU正在处理该中断， 此时GIC又收到来自该中断源的更高优先级的中断。
Exynos 4412中断系统
Exynos 4412的中断系统概述 Exynos 4412中断机制分析 中断控制相关寄存器 中断处理程序实例
第7章 Exynos 4412中断系统
7.1 中断系统概述
Exynos 4412 采用了通用中断控制器(Generic Interrupt Controller，GIC PL390)对其中断系统进行控制和管理。 Exynos 4412共支持160个中断，其中包括16个软件生成的 中断、16个CPU核的私有外设中断、128个CPU核共享的外 设中断。其中，软件生成的中断通过写一个专用寄存器 (ICDSGIR)生成，通常被用于内部处理器之间的通信。
ARM9异常处理过程+软中断
/...art_pagedir=Next&_c11_BlogPart_handle=cns!E1CB6F8A752E6B22!125&_c11_BlogPart_BlogPart=blogview&_c=BlogPart[2009-10-3 10:18:06]
2.6 异常（Exceptions ）
当正常的程序执行流程发生暂时的停止时，称之为异常，例如处理一个外部的中断请求。在处理异常之前，当前处理器的状态必须保留，这样当 异常处理完成之后，当前程序可以继续执行。处理器允许多个异常同时发生，它们将会按固定的优先级进行处理。 ARM体系结构中的异常，与8 位/16 位体系结构的中断有很大的相似之处，但异常与中断的概念并不完全等同。
2.6.4 各类异常的具体描述
FIQ （Fast Interrupt Request） FIQ 异常是为了支持数据传输或者通道处理而设计的。在ARM状态下，系统有足够的私有寄存器，从而可以避免对寄存器保存的需求，并减小了 系统上下文切换的开销。 若将CPSR的F 位置为1 ，则会禁止FIQ 中断，若将CPSR的F 位清零，处理器会在指令执行时检查FIQ 的输入。注意只有在特权模式下才能改 变F 位的状态。 可由外部通过对处理器上的nFIQ 引脚输入低电平产生FIQ 。不管是在ARM状态还是在Thumb 状态下进入FIQ 模式，FIQ 处理程序均会执行以下 指令从FIQ 模式返回： SUBS PC,R14_fiq ,#4
2009 年 10 月 2009 年 9 月 2009 年 8 月 2009 年 7 月
2.6.1 ARM 体系结构所支持的异常类型
ARM体系结构所支持的异常及具体含义如表2-3 所示。 表2-3 ARM体系结构所支持的异常
ARM Linux对中断的处理
void (*bus_lock)(unsigned int irq);
void (*bus_sync_unlock)(unsigned int irq);
/* Currently used only by UML, might disappear one day.*/
kstat_irqs: irq stats per cpu
irq_2_iommu: iommu with this irq
handle_irq:高层的irq时间处理程序（如果为NULL，则默认调用__do_IRQ()）
chip:底层的中断硬件访问，指向PIC对象（irq_chip结构），它服务于IRQ线，Linux中断管理系统使用该成员来进行中断控制器的访问。
struct proc_dir_entry *dir;
#endif
const char *name;
}____cacheline_internodealigned_in_smp;
irq_desc结构体（中断描述符）中各个字段说明：
irq:中断描述符的中断号
timer_rand_state: pointer to timer rand state struct
#endif
irq_flow_handler_t handle_irq;
struct irq_chip *chip;
struct msi_desc *msi_desc;
void *handler_data;
void *chip_data;
struct irqaction *action; /* IRQ action list */
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。
ARMCortex-M3权威指南-中断和异常（2）
ARMCortex-M3权威指南-中断和异常（2）中断和异常它⽀持16-4-1=11 种系统异常（同步）（保留了 4+1 个档位），外加 240 个外部中断输⼊（异步）。
在 CM3 中取消了 FIQ 的概念（v7 前的ARM 都有这个 FIQ，快中断请求），这是因为有了更新更好的机制——中断优先级管理以及嵌套中断⽀持，它们被纳⼊ CM3 的中断管理逻辑中。
因此，⽀持嵌套中断的系统就更容易实现 FIQ。
虽然 CM3 是⽀持 240 个外中断的，但具体使⽤了多少个是由芯⽚⽣产商决定。
CM3还有⼀个NMI（不可屏蔽中断）输⼊脚。
当它被置为有效（assert）时， NMI 服务例程会⽆条件地执⾏。
NMI 究竟被拿去做什么，还要视处理器的设计⽽定。
在多数情况下， NMI 会被连接到⼀个看门狗定时器，有时也会是电压监视功能块，以便在电压掉⾄危险级别后警告处理器。
向量表当 CM3 内核响应了⼀个发⽣的异常后，对应的异常服务例程(ESR)就会执⾏。
为了决定 ESR 的⼊⼝地址， CM3 使⽤了“向量表查表机制”。
这⾥使⽤⼀张向量表。
向量表其实是⼀个 WORD（32 位整数）数组，每个下标对应⼀种异常，该下标元素的值则是该 ESR 的⼊⼝地址。
向量表在地址空间中的位置是可以设置的，通过 NVIC 中的⼀个重定位寄存器来指出向量表的地址。
在复位后，该寄存器的值为 0。
因此，在地址 0 处必须包含⼀张向量表，⽤于初始时的异常分配。
举个例⼦，如果发⽣了异常 11（SVC），则 NVIC 会计算出偏移移量是11x4=0x2C，然后从那⾥取出服务例程的⼊⼝地址并跳⼊。
要注意的是这⾥有个另类： 0 号类型并不是什么⼊⼝地址，⽽是给出了复位后MSP 的初值。
CM3允许向量表重定位即从其它地址处开始执⾏各异常向量。
这些地址对应的区域可以是代码区，但也可以是 RAM 区。
在 RAM区就可以修改向量的⼊⼝地址了。
为了实现这个功能， NVIC中有⼀个寄存器，称为“向量表偏移量寄存器”（在地址 0xE000_ED08 处），通过修改它的值就能定位向量表。
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。
stm32外部中断实验原理
stm32外部中断实验原理STM32是意法半导体公司推出的一款32位单片机系列产品，具有高性能、低功耗和广泛的外设功能。
其中外部中断是其重要的功能之一，可以实现外部事件的异步处理，适用于各种实时应用。
外部中断的原理是通过外部引脚和STM32之间的触发信号来实现中断的触发和处理。
STM32支持多种中断模式，包括上升沿触发、下降沿触发、双边沿触发和低电平触发等。
如何使用外部中断呢？首先，在程序中需要使用到外部中断的引脚上要连接一个外部触发源，比如按键或传感器等。
然后，在程序中对该引脚进行配置，指定外部中断的触发方式。
接下来，在程序中编写中断处理函数，在中断触发时执行相应的处理逻辑。
最后，在启动中断之前，需要使能相应的中断，并配置优先级。
STM32外部中断是基于NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）的，它是ARM Cortex-M处理器的一部分。
它能够支持多重中断，并可配置中断优先级。
当一个外部中断触发时，会产生一个中断请求，然后被NVIC捕获，并根据优先级进行中断处理。
在硬件层面上，外部中断将通过外部中断控制器（EXTI）和GPIO控制器进行连接。
外部中断的引脚通过GPIO控制器配置为中断模式，并通过EXTI控制器与NVIC连接。
当外部触发源产生中断信号时，通过GPIO控制器将该中断信号传递给EXTI控制器，然后触发中断处理。
在软件编程方面，首先需要对GPIO和EXTI进行相应的初始化配置。
对于GPIO，我们需要设置引脚的模式、速度和上下拉等参数。
对于EXTI，我们需要设置中断触发方式（例如上升沿触发）和中断屏蔽（可以选择屏蔽或非屏蔽中断）等。
接着，使用STM32提供的库函数进行中断处理的配置。
首先，我们需要使用NVIC_Init函数来配置NVIC，使能相应的中断和设置中断优先级。
然后，使用EXTI_Init函数设置外部中断的触发方式和屏蔽等。
最后，编写中断处理函数，当外部中断触发时进行相应的处理。
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。
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ARM处理器中断处理的编程实现
ARM处理器中断处理的编程实现
类别：嵌入式系统
arm编程特别是系统初始化代码的编写中通常需要实现中断的响应、解析跳转和返回等操作，以便支持上层应用程序的开发，而这往往是困扰初学者的一个难题。
中断处理的编程实现需要深入了解arm内核和处理器本身的中断特征，从而设计一种快速简便的中断处理机制。
需要说明的是，具体的上层高级语言编写的中断服务函数不在本文的讨论范围之内。
arm处理器异常中断处理概述当异常中断发生时，系统执行完当前指令后，将跳转到相应的异常中断处理程序处执行。
当异常中断处理程序执行完成后，程序返回到发生中断的指令的下一条指令处执行。
在进入异常中断处理程序时，要保存被中断的程序的执行现场。
从异常中断处理程序退出时，要恢复被中断的程序的执行现场。
arm体系中通常在存储地址的低端固化了一个32字节的硬件中断向量表，用来指定各异常中断及其处理程序的对应关系。
当一个异常出现以后，arm 微处理器会执行以下几步操作：保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位；设置当前程序状态寄存器cpsr中相应的位；将寄存器lr_mode设置成返回地址；将程序计数器(pc)值设置成该异常中断的中断向量地址，从而跳转到相应的异常中断处理程序处执行。
在接收到中断请求以后， arm处理器内核会自动执行以上四步，程序计数器pc总是跳转到相应的固定地址。
从异常中断处理程序中返回包括下面两个基本操作：
恢复被屏蔽的程序的处理器状态；返回到发生异常中断的指令的下一条指令处继续执行。
当异常中断发生时，程序计数器pc所指的位置对于各种不同的异常中断是不同的，同样，返回地址对于各种不同的异常中断也是不同的。
例外的是，复位异常中断处理程序不需要返回，因为整个应用系统是从复位异常中断处理程序开始执行的。
支持中断跳转的解析程序解析程序的概念和作用如前所述，arm处理器响应中断的时候，总是从固定的地址开始的，而在高级语言环境下开发中断服务程序时，无法控制固定地址开始的跳转流程。
为了使得上层应用程序与硬件中断跳转联系起来，需要编写一段中间的服务程序来进行连接。
这样的服务程序常被称作中断解析程序。
每个异常中断对应一个4字节的空间，正好放置一条跳转指令或者向pc寄存器赋值的数据访问指令。
理论上可以通过这两种指令直接使得程序跳转到对应的中断处理程序中去。
但实际上由于函数地址值为未知和其它一些问题，并不这么做。
这里给出一种常用的中断跳转流程：
图1中断跳转流程图这个流程中的关键部分是中断向量表，为了让解析程序能找到向量表，应该将向量表的地址固定化（编程者自定义）。
这样，整个跳转流程的所有程序地址都是固定的，当中断触发后，就可以自动运行。
其中，只有向量表的内容是可变的，编程者只要在向量表中填入正确的目标地址值就可以了。
这使得上层中断处理程序和底层硬件跳转有机地联系起来。
解析过程示例以一次irq跳转为例，假定中断向量表定义在
0x00400000开始的外部ram空间：
图2中断解析示例流程图2中实线表示的流程都用arm汇编语言编写，一般作为boot代码的一部分放在系统的底层模块中。
填写向量表的操作可以在上层应用程序中方便地实现，比如在c语言中： ( int (0x00400018)) = (int) isr_irq；这样就将irq中断的服务程序入口地址（0x00300260）填写到中断向量表中的固定地址0x00400018开始的4字节空间了。
如此一来，就可避免在应用程序中计算中断的跳转地址，并且可以很方便的选择不同的函数作为指定中断的服务程序。
当然，在程序开发时要合理开辟好向量表，避免对向量表地址空间不必要的写操作。
解析程序的扩展众所周知，在arm处理器中会包含很多中断源，通常会在arm内核外面扩展一个中断控制器来管理各种原因产生的中断。
比如，三星公司的s3c4510b处理器中的irq/fiq类型的中断源可以有21个，s3c44b0x有26个。
这时候中断处理的原理还是一样的，无非是向量表更长，并且当一个中断触发以后，需要在解析程序里查询中断控制器的状态来确定具体的中断源，再根据中断源来读取向量表中的对应地址内容。
其处理流程可用图3表示。
图3中断解析的扩展相比图2，图3中多了一级的跳转，也就是在第一次解析跳转到irq/fiq服务程序中后，再进行第二次的解析_中断源的识别。
向量中断的处理一些处理器在设计外扩的中断控制器时提供了一种叫做“向量中断”的中断跳转机制。
这与前文叙述的扩展解析跳转流程有所不同，它不需要软件来识别具体的中断源，也就是不需要添加图3中的irq/fiq服务程序，而完全由硬件自动跳转到对应的中断地址。
其它跳转流程的原理都是一样的。
这相当于扩展了arm内核的硬件中断向量表，减小了中断响应延时。
以s3c44b0x处理器的外部中断0为例，需要在其对应的硬件固定跳转地址0x00000020处添加指令：ldr pc,=handlereint，使得程序跳转到其服务程序handlereint0处执行。
图4向量中断解析流程示例结语本文介绍的中断处理机制是嵌入式编程中常常采用的方法，其原理是通用的。
当然，在实际开发中，需要根据系统处理器arm内核的中断特征和处理器自身的中断控制器特点具体细化流程图中的各个步骤和改写参考代码。
参考文献：1.杜春雷.arm体系结构与编程.清华大学出版社，20032.三星公司s3c4510b、s3c44b0x处理器数据手册。