推荐IO端口及中断控制器

1、io端口及中断控制器阅读阅读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？ 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外部中断请求引脚和片内外设提供。片内外设包括dm

2、a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。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）。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

3、经过仲裁并送到arm920t内核。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

4、中断请求的优先权；最后以irq或fiq请求送arm920t内核。中断控制器概述中断处理示意图。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。 程序状态寄存器（psr）中的f位和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 interru

5、pt 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，指示一个中断源被设置成了哪一种模式。n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0

6、x4a000004，可读写，reset值为0 x00000000。 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

7、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。n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。n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0 x4a000000，可读写，reset值为0 x00000000。子源挂起寄存器n子源挂起寄存器（sub

8、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0 x4a000018，可读写，reset值为0 x00000000。 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。n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

9、断源。 n中断屏蔽寄存器intmsk地址为0 x4a000008，可读写，reset值为0 xffffffff，具体含义见表7-42。5.优先权寄存器n优先权寄存器priority，地址为0 x4a00000c，可读写，reset值为0 x7f。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.6 中断挂起寄存器n中断挂起寄

10、存器intpnd地址为0 x4a000010，可读写，reset值为0 x00000000。 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）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： rgpfcon|=20|24; /设置gpf0、gpf2为eint0、eint2功能rgpgcon|=26|222; /设置gpg3、gpg11为eint11、eint19功能

11、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 rextint2|=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 中断请求一旦这4个中断请求引脚出现一

12、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，cp

13、u响应irq请求。 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0 x00000018送程序计数器pc。此后程序从0 x00000018处执行，分

14、支到irq中断服务程序。n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0 x00000018内，存放的是分支指令b handlerirq，handlerirq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：handlerirq ;标号，程序入口， ;由0 x00000018中b handlerirq ;指令分支到此处sub sp,s

15、p,#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,=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n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。;异常

16、向量表handlereset # 4 ;reset异常服务程序入口地址，占4字节handleundef # 4handleswi # 4handlepabort # 4handledabort # 4handlereserved # 4handleirq # 4 ;irq中断服务程序入口地址，占4字节handlefiq # 4 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：;中

17、断向量表handleeint0 # 4;handleeint0是eint0中断源 ;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 # 4 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：isrirq;标号 sub sp,sp,#4;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,=intoffse