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1、IO端口及中断控制器2021/6/41阅读阅读P156-P159思考以下问题思考以下问题S3C2410A共有多少个中断源？多少个外部中共有多少个中断源？多少个外部中断源？外部中断的触发方式如何设置？中断标志断源？外部中断的触发方式如何设置？中断标志位在哪些寄存器里？某中断是否允许由哪个寄存位在哪些寄存器里？某中断是否允许由哪个寄存器控制？中断优先级由哪个寄存器控制？中断器控制？中断优先级由哪个寄存器控制？中断处理的流程是什么样的？处理的流程是什么样的？2021/6/42 中断控制器概述n S3C2410A片内的中断控制器，接收来自56个中断源的中断请求。这些中断源由S3C2410A外部中断请求
2、引脚和片内外设提供。片内外设包括DMA控制器、UART、IIC等。在这些中断源中，UARTn的INT_ERRn、INT_RXDn和INT_TXDn经过逻辑或以后送到中断控制器，作为INT_UARTn。EINT4EINT7、EINT8EINT23经过逻辑或以后送到中断控制器，作为EINT4_7、EINT8_23。2021/6/43中断控制器概述n当从片内外设和外部中断请求引脚接收到多个中断请求时，中断控制器经过仲裁处理后，向ARM920T内核请求FIQ或IRQ中断。n仲裁处理取决于硬件优先权逻辑，并且仲裁结果写入中断挂起寄存器INTPND（interrupt pending register）。
3、用这种方法可以帮助用户，告知在多个中断请求源中，哪一个经过仲裁并送到ARM920T内核。2021/6/44中断控制器概述n有了中断请求，请求源的保存可以分为两种。一种是带子请求寄存器的，如UARTn的INT_ERRn、INT_RXDn和INT_TXDn，有了中断请求，请求源要保存在子源挂起寄存器SUBSRCPND中；另一种是不带子请求寄存器的，如INT_DMA3，有了中断请求，请求源要保存在源挂起寄存器SRCPND中。对于带子请求寄存器的，还要检查中断子屏蔽寄存器INTSUBMSK是否对某一个子请求源进行了屏蔽，只有不屏蔽，才能在源挂起寄存器SRCPND中对应位置1。之后，一个或多个中断请求要
4、判断是否被屏蔽；是IRQ模式还是FIQ模式；如果是IRQ模式还要判断多个中断请求的优先权；最后以IRQ或FIQ请求送ARM920T内核。2021/6/45中断控制器概述中断处理示意图。2021/6/46中断控制器概述n外部中断EINT4EINT7、EINT8EINT23的请求，要在外部中断挂起寄存器EINTPEND中保存，检查外部中断屏蔽寄存器EINTMASK是否屏蔽，如果不屏蔽，才能送到源挂起寄存器SRCPND的对应位EINT4_7、EINT8_23。n中断控制器用到的S3C2410A引脚信号有EINT0EINT23和nBATT_FLT。2021/6/47 程序状态寄存器（PSR）中的F位和
5、I位 如果ARM920T CPU中的PSR的F位被设置为1，CPU不接受来自中断控制器的快速中断请求（Fast Interrupt Request，FIQ）。同样，如果I位被设置为1，CPU不接受来自中断控制器的中断请求（Interrupt Request，IRQ）。因此，通过清除PSR的F位或I位为0，同时设置中断屏蔽寄存器INTMSK的对应位为0，送到中断控制器的中断请求才能被处理。 中断控制器特殊功能寄存器2021/6/48中断模式寄存器 ARM920T有2种类型的中断模式：FIQ或IRQ，所有的中断源在中断请求时，要确定该中断源被设置成哪一种模式。中断模式寄存器INTMOD中的每1位，
6、指示一个中断源被设置成了哪一种模式。2021/6/49n中断模式寄存器INTMOD由32位组成，它们中的每一位对应一个中断源。中断模式寄存器INTMOD地址为0x4A000004，可读写，Reset值为0x00000000。2021/6/410 源中断挂起寄存器nS3C2410A中有两个中断挂起寄存器，一个是源挂起寄存器SRCPND，另一个是中断挂起寄存器INTPND。这两个挂起寄存器指示一个中断请求是或否被挂起（记录）。当多个中断源同时请求中断服务时，寄存器SRCPND多个对应位被设置成1。与此同时，经过仲裁处理后，寄存器INTPND中仅仅1位被自动地设置为1。如果多个中断被屏蔽，这些中断源
7、同时请求中断服务时，寄存器SRCPND中的对应位仍被设置为1，但是不引起寄存器INTPND值的改变。当寄存器INTPND中的1位被设置为1时，如果这1位对应IRQ请求，并且PSR中的I位为0；或者这1位对应FIQ请求，并且PSR中的F位为0，就会进入相应的中断服务程序。2021/6/411n寄存器SRCPND和INTPND能被读或写，中断服务程序必须清除相应的挂起位，方法是通过写1到SRCPND的对应位，能够将该位清0。然后再写1到INTPND的对应位，能够将INTPND的对应位清0。n中断挂起寄存器（interrupt pending register），也译作中断未决寄存器。2021/6/
8、412n源挂起寄存器SRCPND由32位组成，其中每1位与1个中断源相对应。n源挂起寄存器SRCPND地址为0x4A000000，可读写，Reset值为0x00000000。2021/6/413子源挂起寄存器n子源挂起寄存器（sub source pending register）SUBSRCPND中的每1位，指示对应的子中断源有无中断请求。 n子源挂起寄存器SUBSRCPND地址为0x4A000018，可读写，Reset值为0x00000000。2021/6/414 中断屏蔽寄存器n中断屏蔽寄存器INTMSK中的某1位被设置为1，指示对应的中断已经被屏蔽（禁止）。如果寄存器INTMSK中的某
9、1位为0，这1位对应的中断源产生的中断请求，通常将被服务。n如果寄存器INTMSK中的某1位为1，并且该位对应的中断源产生了中断请求，源挂起寄存器SRCPND中对应的源挂起位将被置1。2021/6/415n中断屏蔽寄存器INTMSK由32位组成，它们中的每1位对应1个中断源。 n中断屏蔽寄存器INTMSK地址为0x4A000008，可读写，Reset值为0xFFFFFFFF，具体含义见表7-42。2021/6/4165.优先权寄存器n优先权寄存器PRIORITY，地址为0x4A00000C，可读写，Reset值为0x7F。2021/6/417中断优先权产生模块n用于32个中断请求的优先权逻辑由
10、7个仲裁器（arbiter）组成，其中6个为第一级仲裁器，一个为第二级仲裁器，如图所示。n在图中，每个仲裁器，根据优先权寄存器PRIORITY中的1位仲裁模式控制（ARB_MODE）和2位选择控制信号（ARB_SEL）中的值，以如下方式，处理连接在仲裁器上的6个中断请求.2021/6/4182021/6/4196 中断挂起寄存器n中断挂起寄存器INTPND地址为0x4A000010，可读写，Reset值为0x00000000。2021/6/420 中断程序举例 【例】对于某公司生产的S3C2410X开发板，假设4个开关分别连接到S3C2410X（S3C2410X与S3C2410A功能完全相同）
11、芯片的GPF0/GPF2/GPG3/GPG11 4个引脚，这4个引脚设置为中断请求引脚，与中断请求和中断处理相关的内容有： 中断初始化中断初始化函数中与本例对应的C语言代码如下： 2021/6/421 rGPFCON|=20|24; /设置GPF0、GPF2为EINT0、EINT2功能rGPGCON|=26|222; /设置GPG3、GPG11为EINT11、EINT19功能 rINTMOD=0; / 中断模式寄存器设置为0，所有中断均为IRQ类型rEXTINT0|=40|48; / 设置EINT0、EINT2上升沿触发rEXTINT1|=412; / 设置EINT11上升沿触发 rEXTIN
12、T2|=412; / 设置EINT19上升沿触发rEINTMASK&=(111|119); / EINT11、EINT19对应屏蔽位置0，允许服务 rINTMSK&=(10|12|15); / EINT0、EINT2、EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务 / 假定中断优先权寄存器的值使用已经设定过的值， / 此处不再设置2021/6/422 中断请求一旦这4个中断请求引脚出现一个或多个中断请求，则： 如果EINT0或EINT2有请求，源挂起寄存器SRCPND0或SRCPND2被自动置1； 如果EINT11或EINT19有请求，外部中断挂起寄存器EINTPEND11或EINTPEND19被自
13、动置1，并且源挂起寄存器SRCPND5被自动置1； 由于这些中断都没有被屏蔽，经过优先权仲裁器，优先权最高的中断请求，在中断挂起寄存器INTPND中的对应位被置1，中断偏移寄存器INTOFFSET中自动被设置相应的偏移量； 作为IRQ请求送ARM920T内核； ARM920T CPU的当前程序状态寄存器CPSR中如果I位为0时，表示允许IRQ中断，当前正在执行的指令执行结束后，CPU响应IRQ请求。2021/6/423 中断响应n在中断响应过程，ARM920T CPU自动完成以下操作： 将PC的值，保存到IRQ方式下的连接寄存器LR中，返回时用； 将当前程序状态寄存器CPSR内容保存到IRQ方
14、式下的保留程序状态寄存器 SPSR中； 强制设置程序状态寄存器的方式位CPSR4:0为10010，系统进入IRQ方式； 强制设置程序状态寄存器的T状态位CPSR5为0，系统进入ARM状态； 强制设置程序状态寄存器的IRQ禁止位CPSR7为1，禁止CPU再次响应IRQ请求； 通常（没采用高向量地址配置）将IRQ异常入口地址0x00000018送程序计数器PC。此后程序从0x00000018处执行，分支到IRQ中断服务程序。2021/6/424n发生异常后，异常入口地址及这些地址中存放的指令见表，表中对应IRQ的入口地址0x00000018内，存放的是分支指令B HandlerIRQ，Handle
15、rIRQ通常是IRQ中断服务程序的入口地址。n然而，由于表中分支指令B的分支范围为32MB，当中断服务程序在内存中保存后，如果首地址离异常入口地址较远，超过32MB时，需要增加一段代码。这段代码应该与异常入口地址较近，并且能够分支到异常（中断）服务程序。例如对于中断请求IRQ，有以下代码：2021/6/425HandlerIRQ ;标号，程序入口， ;由0x00000018中B HandlerIRQ ;指令分支到此处SUB SP,SP,#4 ;修改栈指针，在栈顶留出4 ;字节空间，后续指令 ;STR R0,SP,#4将R0内容填入STMFD SP!,R0 ;保存工作寄存器R0内容LDR R0,
16、=HandleIRQ ;取出保存HandleIRQ异常向量的表地址LDR R0,R0 ;表地址的内容，即HandleIRQ地址，送R0 STR R0,SP,#4 ;R0的值，即HandleIRQ地址，存堆栈LDMFD SP!,R0,PC ;恢复工作寄存器R0内容；出栈 ;HandleIRQ地址到PC，实现分支2021/6/426n上述代码中的HandleIRQ是IRQ中断服务程序的入口地址，各异常（中断）服务程序的入口地址在异常向量表中已经定义。2021/6/427;异常向量表HandleReset # 4 ;Reset异常服务程序入口地址，占4字节HandleUndef # 4HandleS
17、WI # 4HandlePabort # 4HandleDabort # 4HandleReserved # 4HandleIRQ # 4 ;IRQ中断服务程序入口地址，占4字节HandleFIQ # 42021/6/428 中断向量表n进入IRQ中断服务程序后，要区分是哪个中断源提出了请求，并且应该转到对应的服务程序。n中断挂起寄存器INTPND的32位对应的32个中断源，有32段服务程序与之相对应。用32段服务程序中每段程序的起始地址，可以建立一个表，称为中断向量表。中断向量表如下：2021/6/429;中断向量表HandleEINT0 # 4;HandleEINT0是EINT0中断源 ;
18、对应的程序入口地址，长度为4字节HandleEINT1 # 4HandleEINT2 # 4HandleEINT3 # 4HandleEINT4_7 # 4;HandleEINT4_7是 ; EINT4EINT7中断源对应的程序入口地址， ;进入该程序，还要根据外部中断挂起寄存器 ; EINTPEND区分4个中断源中哪一个提出了 ;中断请求 HandleINT_ADC # 42021/6/430 IRQ中断服务程序n在IRQ中断服务程序中，要根据中断偏移寄存器值并结合中断向量表，转到中断请求对应的服务程序，部分汇编语言程序如下：2021/6/431IsrIRQ;标号 SUB SP,SP,#4;
19、修改栈指针，在栈顶留出4字节空间STMFD SP!R8-R9;保存R8，R9 LDR R9,=INTOFFSET;取中断偏移寄存器INTOFFSET地址 LDR R9,R9;读中断偏移寄存器值 LDR R8,=HandleEINT0;取中断向量表首地址 ADD R8,R8,R9，LSL #2;由中断偏移寄存器INTOFFSET中偏移 ;量乘以4，加中断向量表首地址， ;得到对应中断在向量表中的地址 LDR R8,R8;从向量表中取中断请求对应的服务 ;程序入口地址到R8 STR R8,SP,#8;R8存堆栈 LDMFD SP!,R8-R9,PC;从堆栈将原R8(对应中断入口地址) ;内容送PC，转移到对应中断服务程序， ;同时出栈R8，R92021/6/432END2021/6/433部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
