刘彦文等《Linux环境嵌入式系统开发基础》第5章

第5章GPIO端口和中断控制器，本章重点介绍了：S3C2410AGPIO端口概述和针脚信号。GPIO端口控制；GPIO端口特殊功能寄存器；GPIO端口程序示例。在I/O端口特殊功能寄存器中，除了与GPAGPH对应的寄存器外，还介绍其他控制寄存器、与外部中断相关的寄存器等。S3C2410A中断控制器概述；中断控制器操作、中断源和中断优先级生成模块；中断控制器特殊功能寄存器；中断程序范例。5.1GPIO端口概述，5.1.1GPIO端口概述1。GPIO端口概述S3C2410A具有117个多功能输入/输出端口针脚，分为8个端口：端口a(GPA):23个输出针脚端口；连接埠b(gpb):11个I/o接脚连接埠；连接埠c(GPC):16个I/o接脚连接埠；连接埠d(GPD):16个I/o接脚连接埠；连接埠e(gpe):16个I/o接脚连接埠；连接埠f (GPF)，上述GPA至GPH的GP表示GeneralPurpose(常规)。上述8个端口也称为通用输入输出(GPIO)端口。每个端口有三至四个寄存器，称为端口寄存器组。例如，端口b、端口b针配置寄存器GPBCON、端口b数据寄存器GPBDAT、端口b牵引(电阻)控制寄存器GPBUP和一个预留寄存器。对于端口b数据寄存器GPBDAT，如果将此端口配置为输入端口，则它与输入针的状态相对应，并自动保留在此寄存器中。CPU相当于从GPBDAT寄存器中读取数据。当此端口配置为输出端口时，CPU将写入数据寄存器GPBDAT中的数据，并自动从该插针输出。数据寄存器可以配置为S3C2410A的预定义功能之一，以及输入/输出。例如，端口b的某些插针可以用作S3C2410A外部DMA请求(nXDREQ0、nXDREQ1)和响应(nXDACK0、nXDACK1)信号。在端口b针配置寄存器GPBCON中设置不同的值，并选择端口b数据寄存器作为输入、输出或某些功能。“允许/禁止向上拉(电阻)寄存器”GPBUP的值，选择允许或禁止连接到端口b插针的向上拉(电阻)功能。每个端口都可以在软件中轻松设置，以满足可能出现的各种系统配置和设计要求。在运行主程序之前，必须为使用的每个插针定义哪些功能或定义用作输入、输出。初始针脚状态配置正确，以避免出现问题。初始针脚状态在第5.3.1节的针脚配置寄存器中以下划线形式显示信号名称。其他寄存器概述部分5.3.2描述了控制特定时钟信号、外部中断请求信号方法、外部中断掩码等的特殊功能寄存器的其他寄存器。其他控制寄存器MISCCR、DCLK控制寄存器DCLKCON、外部中断控制寄存器EXTINT0EXTINT2、外部中断过滤器寄存器EINTFLT2和EINTFLT3、外部中断屏蔽寄存器EINTMASK、外部中断注册寄存器EINTPEND和公共状态寄存器GSTATUS每个寄存器的具体含义见第5.3.2节。与5.1.2 GPIO端口和其他寄存器相关的S3C2410A针信号935i/O端口相关的S3C2410A针信号端口A至端口h的数据寄存器GPADAT至GPHDAT、与S3C2410A的117针相关的、可在每个针上设置的特定功能以及相应的针信号位于5.3.1节，与其他寄存器相关的S3C2410A针信号寄存器MISCCR中规定了信号输出方法(请参阅表5-24，表3-4)。，nRSTOUT是外部设备Reset针脚信号，S3C2410A输出，nRESET/设置GPF0，GPF2是EINT0，EINT2功能rGPGCON |=26 | 222/设定GPG3，GPG11为EINT11，EINT19功能rint mod=0；/将中断模式寄存器设置为0，所有中断的IRQ类型为rext0 |=40 | 48/EINT0，EINT2上升设置为触发rEXTINT1 |=412/EINT11上升设定为触发rEXTINT2 |=412 |=412/EINT19上升设置rEINTMASK/EINT0、EINT2、EINT8_23对应于屏蔽位置0，假定服务允许/中断优先级寄存器的值已使用设置的值，/此处不再设置。当9332中断请求在这四个中断请求插针中发出一个或多个中断请求时：如果在EINT0或EINT2中存在请求，则源注册寄存器SRCPND0或SRCPND2自动放在1中。当请求EINT11或EINT19时，外部中断注册寄存器EINTPEND11或EINTPEND19自动设置1，源注册寄存器SRCPND5自动设置1。由于这些中断没有掩码，因此通过优先级仲裁器，最高优先级的中断请求将中断注册寄存器INTPND中的相应位设置为1，并在中断偏移寄存器INTOFFSET中自动设置相应的偏移。IRQ请求发送ARM920T内核。在ARM920TCPU的当前程序状态寄存器CPSR中，如果I位为零，则允许IRQ中断，当当前正在执行的指令执行终止时，CPU将响应IRQ请求。ARM920TCPU在中断响应中断响应期间自动执行以下操作：PC值，存储在IRQ方式连接寄存器LR中，返回时使用；将当前程序状态寄存器CPSR的内容存储在IRQ模式下的保留程序状态寄存器SPSR中。如何强制设置程序状态寄存器位CPSR4:0为10010，系统以IRQ方式进入。将程序状态寄存器的t状态位CPSR5强制设置为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，阻止CPU再次响应IRQ请求。正常(未配置高矢量地址)IRQ异常入口地址0 x00000018发射器计数器PC。此后，程序将在0 x00000018上运行，分支到IRQ以停止服务程序。例外发生后例外入口地址和这些地址中存储的说明显示在表5-48中，该表在相应IRQ的入口地址0 x00000018中存储分支命令BHandlerIRQ，HandlerIRQ通常是IRQ中断服务程序的入口地址。但是，在表5-48(p168)中，由于分支命令b的分支范围为32MB，因此在将中断服务程序存储在内存中后，如果原始地址远离例外入口地址超过32MB，则需要添加代码片段。此代码应接近例外门户地址，并可分支到例外(中断)服务程序。例如，中断请求IRQ包括、HandlerIRQ、标签、程序入口、0 x00000018 BHandlerIRQ命令分支到子sp、sp和# 4。修改堆栈指针，在堆栈顶部保留4。字节空间，后续说明；STRR0，SP，#4在STMFDSP中填充R0内容！ R0 ；存储作业寄存器R0内容LDRR0，=HandleIRQHandleIRQ异常向量的去除和存储；表地址LDRR0，R0；表地址的内容，即HandleIRQ地址，发送r0 strr 0，sp，# 4；R0的值HandleIRQ地址存储堆栈LDMFDSP！R0，PC ；作业寄存器R0内容还原堆栈之外；将HandleIRQ地址作为PC，实现分支。在上面的代码中，HandleIRQ是IRQ中断服务程序的门户地址，每个异常(中断)服务程序的门户地址已在异常度量中定义。异常尺度handle reset # 4；Reset例外服务入口地址4字节handlef # 4 handle hwi # 4 handle pabort # 4 handleed abort # 4 handle reserved # 4 handle IRQ # 4；IRQ中断服务程序门户地址(4字节HandleFIQ#4，)当中断请求指标进入IRQ中断服务程序时，必须区分哪些中断源发出请求，然后转到相应的服务程序。32个32位中断源，对应于中断注册寄存器INTPND，32段服务程序。您可以使用32段服务进程的每个段的起始地址创建一个名为中断量表的表。中断方向量表如下：中断尺度handleint 0 # 4；HandlEINT0是EINT0中断源。4字节handleint 1 # 4 handleint 2 # 4 handleint 3 # 4 handleint 4 _ 7 # 4的相应程序门户地址；Handleint 4 _ 7是与：eint 4到EINT7中断源相对应的程序门户地址，进入程序并根据外部中断注册寄存器；EINTPEND区分建议的四个中断源中的哪一个。中断请求.handloint _ ADC # 4，IRQ中断服务程序IRQ中断服务程序要从中断偏移寄存器值转到中断请求相应的服务程序，请使用部分汇编程序：IsrIRQ标签SUBSP、SP、# 4；修改堆栈指针，在堆栈顶部留下4字节空间STMFDSP！ R8-R9 ；保存R8、r19 ldrr9、=int offset。中断偏移寄存器INTOFFSET地址LDRR9，R9；读中断偏移寄存器值LDRR8，=HandleEINT0中断规模地址ADDR8、R8、R9、LSL # 2；在中断偏移寄存器INTOFFSET中偏移；将数量乘以4，添加中断尺度的第一个地址，在方向尺度中对应的中断LDRR8，R8；从指标中获取与中断请求相对应的服务。在程序入口地址中，R8STRR8，SP，# 8；R8存储堆栈LDMFDSP！R8-R9，PC ；堆栈中的原始R8(与中断门户地址相对应)；内容发送PC并发送到相应的中断服务程序；并发堆栈R8，R9，(参见剩馀参考文献p170-171)，示例5.5以下代码是测试外部中断的EINT0，EINT2，EINT11，EINT19的过程。其他程序的代码定义了一些位，并定义了清除注册位的宏。以下是测试程序。它还位于包含封锁的初始化设置的头文件中。在测试过程中，首先定义了EINT0、EINT2、EINT11或EINT19的中断服务过程。中断服务程序调用宏以清除源注册寄存器/中断注册寄存器中的中断请求位。对于EINT11或EINT19，还清除外部中断注册寄存器中的中断请求位。清除是在这个