中断管理和复位教材课件

第四章中断管理和复位1第四章中断管理和复位1一、中断矢量二、可屏蔽中断三、非屏蔽中断四、非法指令陷阱五、复位操作六、低功耗模式七、片内外设的中断扩展第四章中断管理和复位第4章中断管理和复位2一、中断矢量第四章中断管理和复位第4章中断管理和复位中断分类：▲

可屏蔽中断：可用软件加以屏蔽或解除屏蔽。▲

非屏蔽中断：这些中断不能够被屏蔽。C28x将立即响应该种中断并转入相应的子程序去执行。所有用软件调用的中断都属于该类中断。中断申请:

由软件或硬件驱动的信号，可暂停目前执行的主程序，转而去执行一个中断服务子程序第4章中断管理和复位3中断分类：中断申请:由软件或硬件驱动的信号，可暂停目前执行处理中断过程：1．接收中断请求：由软件中断(从程序代码中)或者硬件中断(从一个引脚或一个基于芯片的设备)提出请求去暂停当前主程序的执行。2．响应中断：C28x必须能够响应中断请求。如果中断是可屏蔽的，则必须满足一定的条件，按照一定的顺序去进行测试。而对于非屏蔽硬件中断和软件中断，C28x会立即作出响应。3．准备执行中断服务程序并保存寄存器值。(1)完整地执行完当前指令，清除流水线中还没有到达第二阶段的所有指令。(2)将寄存器ST0、T、AH、AL、PH、PL、AR0、ARl、DP、STl、DBGSTAT、PC和IER的内容保存到堆栈中，以便自动保存主程序的大部分内容。(3)取回中断向量并把它放入程序寄存器PC中。4．执行中断服务子程序：C28x进入预先规定的向量地址，并且执行已写好的中断服务程序ISR。第4章中断管理和复位4处理中断过程：第4章中断管理和复位4▲

C28x支持32个中断向量，包括复位向量。每一向量是一个22位的地址，该地址是相应中断服务程序ISR的入口地址。每一个32位的向量被保存在一个连续地址中。见书中表4-1-1

▲中断向量地址的低16位保存该向量的低16位，高地址则保存它的高6位。当—个中断被确定后，其22位的向量被取回，而地址的高10位被忽略。

一、中断矢量

第4章中断管理和复位5▲C28x支持32个中断向量，包括复位向量。每一向量是一个▲向量表可以映像到程序空间的底部或顶部，这取决于状态寄存器STl的向量映像位VMAP，如果VMAP位是0，向量就映像在以000000h开始的地址上；如果其值是1，向量就映像到以3FFFC0h开始的地址上。▲

VMAP位可以由SETCVMAP指令进行置位，由CLRCVMAP指令进行复位。VMAP的复位值是1。一、中断矢量

第4章中断管理和复位6▲向量表可以映像到程序空间的底部或顶部，这取决于状态寄存器S▲

14个通用中断——INTl～INTl4为仿真而设计的中断——DLOGINT(数据标志中断)和TOSINT(实时操作系统中断)是。▲

中断寄存器：

√中断标志寄存器IFR——l6位寄存器IFR包含的标志位表明相应中断在等待CPU的确认。外部输入线INTl～INTl4在CPU的每—个时钟周期都被采样。如果识别出—个中断信号，IFR相应的位就被置位和锁存。DLOGINT或RTOSINT，CPU片内分析逻辑送来的信号使得相应标志位被设置和锁存。

√中断使能寄存器IER——包含的每一位为可屏蔽中断进行使能和关闭。

√调试中断使能寄存器DBGIER——包含的每一位为可屏蔽中断进行使能和关闭。表明了当CPU处于实时仿真模式时哪一个中断可以利用。二、可屏蔽中断

第4章中断管理和复位7▲14个通用中断——INTl～INTl4二、可屏蔽中断第▲

可屏蔽中断也利用状态寄存器STl的0位，即中断全局屏蔽位INTM，可用来进行全局使能中断和关闭中断。√当INTM＝0时，这些中断全局使能；√当INTM＝1时，这些中断全局关闭。▲

在IFR中一个标志关闭后，直到IER、DBGIER和INTM位被使能，否则相应的中断将不再响应。二、可屏蔽中断

第4章中断管理和复位8▲可屏蔽中断也利用状态寄存器STl的0位，即中断全局屏蔽位▲

为了识别未确认中断，可以利用指令PUSHIFR，然后测试堆栈的值。▲

运用ORIFR指令来设置IFR位，▲

利用指令ANDIFR，#0或硬件复位可以对所有的未决中断进行清0。注意：当通过指令TRAP发出中断请求时，如果IFR的相应位被置位，CPU并不会自动清除它。如果有一个应用请求，它的IFR已被清0，则必须在中断服务子程序中将相应位清0。中断标志寄存器(IFR)

二、可屏蔽中断

RTOSINT

D15D14D13D12D11D10D9D8INT14INT13INT12INT11INT10INT9

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0DLOGINTINT8

D7D6D5D4D3D2D1D0INT6INT5INT4INT3INT2INT1

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0INT7中断标志寄存器IFR第4章中断管理和复位9▲为了识别未确认中断，可以利用指令PUSHIFR，然后测▲若要使能中断，需要把它的相应位置1;▲若要关闭中断，应该清除它的相应位。▲可以使用指令MOV的两种语法对寄存器IER进行读和写。▲

ORIER指令可以用来设置IER位，▲

ANDIER指令可以用来清除IER位。注意：当执行ANDIER和ORIER指令时，应确保它们不会修改状态位15(RTOSINT)，除非当前处于实时操作系统模式。

中断使能寄存器(IER)

二、可屏蔽中断

RTOSINT

D15D14D13D12D11D10D9D8INT14INT13INT12INT11INT10INT9

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0DLOGINTINT8

D7D6D5D4D3D2D1D0INT6INT5INT4INT3INT2INT1

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0INT7中断使能寄存器IER第4章中断管理和复位10▲若要使能中断，需要把它的相应位置1;中断使能寄存器(IER▲当CPU处于实时仿真模式下并暂停时，才可以使用DBGIER。▲可通过读DBGIER来识别使能或关闭中断，或通过写DBGIER来使能或关闭中断。▲用指令PUSHDBGIER对DBGIER进行读操作，▲用指令POPDBGIET对DBGIER进行写操作。▲在复位时，DBGIER的所有位被清0。调试中断使能寄存器DBGIER

二、可屏蔽中断

RTOSINT

D15D14D13D12D11D10D9D8INT14INT13INT12INT11INT10INT9

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R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0DLOGINTINT8

D7D6D5D4D3D2D1D0INT6INT5INT4INT3INT2INT1

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R/W-0R/W-0R/W-0INT7调试中断使能寄存器DBGIER第4章中断管理和复位11▲当CPU处于实时仿真模式下并暂停时，才可以使用DBGIER可屏蔽中断的标准操作二、可屏蔽中断

1．送往CPU的中断请求。2．设置相应的IFR标志位。3．当1)IER中的相应位是1；2)STl中的INTM位是0，确认中断；一旦一个中断被使能并且被CPU确认，则其他的中断就不能得到响应直到CPU开始执行中断服务程序，即中断响应的步骤13。4．清除相应的IFR位。5．清空流水线。6．增加和临时存储PC。7．取回中断向量。8．SP增1。9．执行自动上下文存储。10．清除相应的IER位。11．设置INTM和DBGM，清除LOOP、EALLOW和IDLESTAT。12．取回向量赋值给PC。13．执行中断服务程序。14．继续执行程序。

——中断处理的标准过程第4章中断管理和复位12可屏蔽中断的标准操作二、可屏蔽中断1．送往CPU的中断请求INTR指令三、非屏蔽中断

C28x非屏蔽中断包括：▲

软中断INTR和TRAP指令▲

硬件中断NMI▲

非法指令陷阱▲

硬件复位中断RS可以通过INTR指令用标号INTl～INTl4、DLOGINT、RTOSINT和NMI来对指令进行初始化。▲

INTl～INTl4、DLOGINT和RTOSINT。▲

NMI——一个非屏蔽中断，引脚上的硬件请求和用INTR指令引起的软件请求都会导致同样的事件发生。这些事件与执行TRAP指令时所发生的事件相同。第4章中断管理和复位13INTR指令三、非屏蔽中断C28x非屏蔽中断包括：可以通由TRAP指令对中断进行初始化的功能流程：1．取回TRAP指令。2．清空流水线。3．PC增1和临时存储PC。4．取回中断向量。5．SP增1。6.执行自动上下文存储。7．设置INTM和DBGM，清除LOOP、EALLOW和IDLESTAT。8．用取回的向量装载PC。9．执行中断服务程序。10．程序继续。TRAP指令三、非屏蔽中断

TRAP指令可初始化任何中断，包括用户定义的软件中断。TRAP指令与32个中断的任何一个中断有关。第4章中断管理和复位14由TRAP指令对中断进行初始化的功能流程：TRAP，非屏蔽硬件中断

NMI输入引脚CPU一旦在NMI引脚上检测到一个有效请求，就将按TRAP指令中所示的方式来处理。需要说明的是：尽管NMI不可以被屏蔽，但有一些调试执行状态是NMI所不能服务的。三、非屏蔽中断

第4章中断管理和复位15，非屏蔽硬件中断NMI输入引脚三、非屏蔽中断第4章中断▲

无效的指令被译码▲

操作码0000h被译码ITRAP0▲

操作码FFFFh被译码ITRAP1四、非法指令陷阱第4章中断管理和复位16▲无效的指令被译码四、非法指令陷阱第4章中断管理和复位▲

复位（RS=0）是优先级最高的中断，为非屏蔽外部中断▲

复位通常在电源打开之后被启动▲

每次复位之后必须重新初始化系统▲

作为硬件复位的一部分，所有当前操作均被放弃，流水线被清除▲

复位后CPU的寄存器按表4-5-1所示进行复位，然后RESET中断向量被取回，从而执行相应的中断服务程序。五、复位操作第4章中断管理和复位17▲复位（RS=0）是优先级最高的中断，为非屏蔽外部中断▲▲

IDLE模式：任何被使能的中断或NMI中断都可以使处理器退出IDLE模式。在这种模式下，如果LPMCR[1:0]位都设置成零，LPM模块将不完成任何工作。▲

HALT模式：只有复位XRS非和XNMI_XINT13外部信号能够唤醒器件，使其退出HALT模式。在XMNICR寄存器中，CPU有一位使能/禁止XNMI。▲

STANDBY模式：如果在LPMCRl寄存器中被选中，所有信号(包括XNMI)都能够将处理器从STANDBY模式唤醒，用户必须选择具体哪个信号唤醒处理器。在唤醒处理器之前，要通过OSCCLK确认被选定的信号：OSCCLK的周期数在LPMCR0寄存器当中确定。六、低功耗模式可使芯片核心部分进入休眠状态，耗散更少的功率。有三种模式：第4章中断管理和复位18▲IDLE模式：任何被使能的中断或NMI中断都可以使处理六、低功耗模式低功耗模式通过LPMCR0和LPMCRl两个寄存器来控制

CANRX

D15D14D13D12D11D10D9D8SCIRXAC6TRIPC5TRIPC4TRIPC3TRIPC2TRIPSCIRXBC1TRIP

D7D6D5D4D3D2D1D0T3CTRIPT2CTRIPT1CTRIPWDINTXNMIXINT1T4CTRIP低功耗方式控制1寄存器LPMCR1

保留

D15D1D0QUALSTDBYLPM低功耗方式控制0寄存器LPMCR0

R-0

R/W-1R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R/W-0

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R/W-0R/W-0

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R/W-0R/W-0R/W-0第4章中断管理和复位19六、低功耗模式低功耗模式通过LPMCR0和LPMCRl两个寄▲

PIE：外设中断扩展模块（thePeripheralInterruptExpansionblock）把许多中断源多路复用成一个较小的中断输入集。▲

功能：PIE模块支持96个不同的中断，这些中断分成12个组，每个组有8个中断，每个组都被反馈到CPU内核的12条中断线(1NTl～INTl2)的一条上。这96个中断中的每一个都得到了各自向量的支持，这些向量被保存在专用RAM块中并可以进行修改。▲

在PIE块中可对每个中断分别使能或者使之无效。

七、片内外设的中断扩展第4章中断管理和复位20▲PIE：外设中断扩展模块（thePeripheral六、片内外设的中断扩展第4章中断管理和复位21六、片内外设的中断扩展第4章中断管理和复位21PIE控制器概述

七、片内外设的中断扩展▲

PIE向量(vector)表用来存储系统的各个中断服务子程序ISR的地址。▲所有多通道(MUXed)中断和非多通道(nonMUXed)中断中的每个中断都有一个向量。非多通道中断源由CPU直接提供。

▲在器件配置期间，用户要使用向量表并在操作期间去修改它。

第4章中断管理和复位22PIE控制器概述七、片内外设的中断扩展▲PIE向量(ve有多通道PIE中断操作序列的概况六、片内外设的中断扩展第4章中断管理和复位23有多通道PIE中断操作序列的概况六、片内外设的中断扩展第4六、片内外设的中断扩展▲

外设级：一个中断产生事件出现在某个外设中，和该事件相关的中断标志(IF)位会在这个特别外设的寄存器中被置为1。如果相应的中断使能(IE)位已经置位，则外设向PIE控制器产生一个中断请求。如果该中断在外设级使能无效，则相应的IF位会一直保持直到用软件清除它为止。如果在以后使能该中断，且中断标志仍然置位，那么就会向PIE发出一个中断请求。外设寄存器中的中断标志必须手工清除。PIE控制器概述

▲

PIE级：PIE块汇集了8个外设和外部引脚的中断进入1个CPU中断。这些中断被划分为12个组：PIE组1～PIE组12，1个组中的中断被多路汇集进入1个CPU中断。例如，PIE组1被多路汇集进入CPU中断INTl，而PIE组12被多路汇集进入CPU中断INTl2。与CPU剩余的中断相连接的中断源不是多路复用的。对于非多路复用的中断而言，PIE直接向CPU传送中断请求。对于多路复用的中断源，PIE块中的每个中断组都有一个相关标志位PIEIFRx.y和使能位PIEIERx.y。另外，每个中断组(1NT1～INTl2)都有一个应答位PIEACKx。第4章中断管理和复位24六、片内外设的中断扩展▲外设级：一个中断产生事件出现在某个▲

CPU级：一旦某个中断请求被送往CPU，CPU级中与INTx相关的中断标志(IFR)位就被置位。该标志位被锁存在IFR后，CPU不会马上就去执行相应的中断，而是等待CPU使能IER寄存器，或者使能DBGIER寄存器，并对全局中断屏蔽位INTM进行适当的使能。

六、片内外设的中断扩展PIE控制器概述

第4章中断管理和复位25▲CPU级：一旦某个中断请求被送往CPU，CPU级中与IN六、片内外设的中断扩展向量表映射

在C28x芯片上，中断向量表可以和存储器的五个不同位置相对应。实际上，F28x芯片只使用了PIE向量表映像。向量映像由下述方式位/信号控制。1．VMAP：该位是状态寄存器STl的位3。芯片复位将把该位置1。通过写STl或执行SETC／CLRCVMAP指令可以修改该位的状态。对于正常的F2812操作，可把该位设置为1。2．MOMlMAP：该位是状态寄存器ST1的位11。芯片复位将把该位置1。通过写STl或执行SETC/CLRCMOMlMAP指令可以修改该位的状态。对于正常的F2812操作，该位应该保持为1。MOMlMAP=0保留，仅用于TI测试。3．MP/MC：该位是XINTCNF2寄存器的位8。在有外部接口(XINTF)的芯片上，复位时，该位的默认值由XMP/MC输入信号设置。在没有XINTF的芯片上，在内部将XMP/MC拉为低电平。复位后，通过写XINTCNF2寄存器(地址：0x00000B34)，可以修改该位状态。4．ENPIE：该位是寄存器PIECTRL的位0。复位时该位的默认值设为0(PIE无效)。复位后，通过写PIECTRL寄存器(地址：0x00000CE0)，可以修改该位状态。第4章中断管理和复位26六、片内外设的中断扩展向量表映射在C28x芯片上，中断向量六、片内外设的中断扩展PIE控制器概述

▲

M1和M0向量表映像仅留作TI测试之用，当使用其他向量映像时，M0和M1存储器用作RAM块，可以自由使用，没有限制。芯片复位后，向量表映像如书中表所示。▲

在复位和程序引导完成之后，应该由用户对PIE向量表进行代码初始化，然后，由应用程序使能PIE向量表，从PIE向量表所指出的位置上取回中断向量。第4章中断管理和复位27六、片内外设的中断扩展PIE控制器概述▲M1和M0向量表六、片内外设的中断扩展中断源

第4章中断管理和复位28六、片内外设的中断扩展中第4章中断管理和复位28六、片内外设的中断扩展多通道中断处理过程

1．不要清除一个PIEIFR位。当读－修改－写操作发生时，一个已被录入的中断可能会丢失。清除相应的PIEIFR位，该未决的中断应该被服务。假如用户希望清除PIEIFR位，而不执行正常的服务子程序，则应按下列的过程：步骤1：设置EALLOW位，允许修改PIE向量表。步骤2：修改PIE向量表以便将外设服务子程序的向量指向一个临时ISR。这个临时ISR仅完成从中断操作的返回(IRET)。步骤3：使能该中断以便使该中断通过临时ISR得到服务。步骤4：在执行了临时中断服务子程序后，将清除PIEIFR的位。步骤5：修改PIE向量表重新将外设的服务子程序映像至适当的服务子程序。步骤6：清除EALLOW位。CPU的IFR寄存器在CPU中是整合的。因为清除CPUIFR寄存器中的位不会造成一个己录入的中断的丢失。2．软件—中断优先级。3．使用PIEIER禁止中断。使用PIEIER寄存器去使能一个中断，而后去禁止这个中断。

第4章中断管理和复位29六、片内外设的中断扩展多通道中断处理过程1．不要清除一个P六、片内外设的中断扩展使能和禁止多通道外设中断

使能或禁止一个中断的通常会产生下列两个过程。1．使用PIEIERx寄存器去禁止中断并保护相应的PIEIFRx标志。当清除PIEIERx寄存器中的位，保护PIEIFRx寄存器的相应位时，应按下列过程。步骤1：禁止全局中断(INTM=1)。步骤2：清除PIEIERx.y位去禁止一个给定的外设中断。可以对同组一个或多个外设这样去作。步骤3：等待5个周期。需要确保这个延时，任何录入CPU的中断均已经被标志在CPU的IFR寄存器中。步骤4：为外设组清除CPUIFRx位。这是对CPU的IFR寄存器的软件操作。步骤5：为外设组清除PIEACKx位。步骤6：使能全局中断(INTM=0)。第4章中断管理和复位30六、片内外设的中断扩展使能和禁止多通道外设中断使能或禁止一六、片内外设的中断扩展2．使用PIEIERx寄存器去禁止中断并清除相应的PIEIFRx标志。完成外设中断的软件复位并清除PIEIFRx寄存器和IFR寄存器中的相应标志，按下列过程。步骤1：禁止全局中断(1NTM=1)。步骤2：置位EALLOW位。步骤3：修改PIE向量表，将特有的外设中断暂时映像到—一个空的中断服务子程序ISR。这个空的ISR仅完成从中断指令的返回。在没有丢失来自其他外设组的任何中断的情况下，这是清除单个PIEIFRx.y位的一种安全途径。步骤4：禁止外设寄存器的外设中断。步骤5：使能全局中断(1NTM=0)。步骤6：通过空的ISR子程序为那些等待来自外设的未决中断服务。步骤7：禁止全局中断(1NTM=1)。步骤8：修改PIE向量表，将外设向量映像到它最初的ISR。步骤9：清除EALLOW位。步骤10：禁止给定外设的PIEIER位。步骤11：清除给定外设组的IFR位(这是对CPUIFR寄存器的安全操作)。步骤12：清除PIE组的PIEACK位。步骤13：使能全局中断。

使能和禁止多通道外设中断

第4章中断管理和复位31六、片内外设的中断扩展2．使用PIEIERx寄存器去禁止中断从外设到CPU的多通道中断请求流程第4章中断管理和复位32从外设到CPU的多通道中断请求流程第4章中断管理和复位3六、片内外设的中断扩展步骤1：任何PIE组里的外设和外部中断产生一个中断，假如外设中断已被使能，那么，该中断要求就被置入PIE模块。步骤2：PIE模块识别PIE组x内已经录入的中断y(INTx.y)，并且将相应的PIE中断标志位锁存：PIEIFRx.y=1。步骤3：为了置