精品文檔-下載后可編輯中斷的含義是什么？如何設(shè)置ARM處理器的中斷？-設(shè)計應用什么是中斷？

在處理器中，所謂中斷，是一個過程，即CPU在正在執(zhí)行程序過程中，遇到外部/內(nèi)部緊急事件需要處理，暫時中止當前程序執(zhí)行轉(zhuǎn)而去

為事件服務(wù)，待服務(wù)完畢，再返回到暫停處（斷點）繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。為事件服務(wù)的程序稱之為中斷服務(wù)程序或中斷處理程序。嚴格來說上述過程是針對硬件中斷而言的，用軟件方法也可以引起中斷。硬件原因引起的中斷過程中是不可測的，隨機的，軟件中斷是可以人為控制的

斷點：一個地址，程序在該處中斷，轉(zhuǎn)而取執(zhí)行中斷程序的地址。

中斷源：引起中斷的信號源。

異常優(yōu)先級的概念

同時出現(xiàn)兩個中斷源，就會出現(xiàn)先處理哪個中斷的問題。出現(xiàn)這種問題以后，這里就產(chǎn)生一個中斷優(yōu)先級的概念。

ARM處理器中有7種類型的異常，按照優(yōu)先級從高到低的排列順序如下：

1.復位異常（reset）

2.數(shù)據(jù)異常（dataabort）

3.快速中斷異常（fiq）

4.外部中斷異常（irq）

5.預取異常（prefetchabort）

6.軟件中斷（swi）

7.未定義指令異常（undef）

中斷：

硬中斷內(nèi)部中斷（不可），外部中斷（可屏蔽），外部中斷：外部中斷一般是指由計算機外設(shè)發(fā)出的中斷請求，如：鍵盤中斷、打印機中斷、定時器中斷等。外部中斷是可以屏蔽的中斷，也就是說，利用中斷控制器可以屏蔽這些外部設(shè)備的中斷請求。內(nèi)部中斷：內(nèi)部中斷是指因硬件出錯（如突然掉電、奇偶校驗錯等）或運算出錯（除數(shù)為零、運算溢出、單步中斷等）所引起的中斷。內(nèi)部中斷是不可屏蔽的中斷。

軟中斷（不可），軟件中斷其實并不是真正的中斷，它們只是可被調(diào)用執(zhí)行的一般程序

中斷響應流程圖

通用中斷控制器genericinterruptcontrol

中斷號：每個中斷源都被分配了一個的中斷號（0-1019）

中斷掩碼：在匯編語言中進行中斷前，需要對相應的中斷狀態(tài)字進行授權(quán)允許或屏蔽相關(guān)中斷的操作。

GIC支持的三種中斷類型

軟件產(chǎn)生的中斷SGI，軟件生成的中斷寄存器（ICDSGIR）。每個SGI都可以定位多個處理器。在里面分銷商和有針對性的處理器中，SGI通過其中斷的組合來標識編號，ID0-ID15和發(fā)出處理器的處理器源ID（CPUID0-CPUID7）SGI。（SGI號0-15）

私有的外設(shè)中斷PPI，在特定模式下使用的中斷InterruptnumbersID16-ID31areusedforinterruptsthatareprivatetoaCPUinterfaceandarebankedintheDistributor。（PPI號0-15）

共享的外設(shè)中斷SPI，外設(shè)產(chǎn)生的可以發(fā)送給一個或多個處理的中斷源。InterruptnumbersID32-ID1019areusedforSPIs.（SPI號0-987）

中斷源

GIC中斷控制器框圖

ThemainblocksoftheGICare：

AMBAslaveinterfaceAMBA從屬接口

Distributor分配器

CPUinterfaceCPU接口

Clockandreset時鐘和重置

Enableandmatchsignals啟用和匹配信號

GIC主要功能模塊：分配器和CPU接口

分配器接收中斷，并向相應的CPU接口提供優(yōu)先級的中斷。一個

優(yōu)先級較低的中斷在成為優(yōu)先級時轉(zhuǎn)發(fā)到相應的CPU接口

待處理中斷。

GIC支持160個中斷，Total160interruptsincludingSoftwareGeneratedInterrupts（SGIs［15:0］，ID［15:0］），PrivatePeripheralInterrupts（PPIs［15:0］，ID［31:16］）andSharedPeripheralInterrupts（SPIs［127:0］，ID［159:32］）aresupported.ForSPI，youcan

serviceamaximal32*4=128interruptrequests（SPI號）

分配器框架圖

TheDistributorprovidesaprogramminginterfacefor：

EnablingtheforwardingofinterruptstotheCPUinterfacesglobally.

Enablingordisablingeachinterrupt.

SetTIngtheprioritylevelofeachinterrupt.

SetTIngthetargetprocessorlistofeachinterrupt.

SetTIngeachperipheralinterrupttobelevel-sensiTIveoredge-triggered.

SettingeachinterruptaseithersecureorNon-secureiftheGICimplementstheSecurityExtensions.

SendinganSGItooneormoretargetprocessors.

啟用全局中斷向CPU接口的轉(zhuǎn)發(fā)。

啟用或禁用每個中斷。

設(shè)置每個中斷的優(yōu)先級。

設(shè)置每個中斷的目標處理器列表。

將每個外設(shè)中斷設(shè)置為電平敏感或邊沿觸發(fā)。

如果GIC執(zhí)行安全擴展，則將每個中斷設(shè)置為安全或不安全。

將SGI發(fā)送到一個或多個目標處理器。

查看任意中斷的狀態(tài)

提供軟件方式設(shè)置或清除任意中斷的掛起狀態(tài)

中斷使用中斷號進行標識，每個接口可以處理多達1020個中斷

InterruptsfromsourcesareidentifiedusingIDnumbers.EachCPUinterfacecanseeupto1020interrupts.The

distributorsupportsupto1244interruptsbecauseofbankingofSPIsandPPIs.

CPU接口

Programminginterfacefor：

EnablingthesignalingofinterruptrequestsbytheCPUinterface.

Acknowledginganinterrupt.

Indicatingcompletionoftheprocessingofaninterrupt.

Settinganinterruptprioritymaskfortheprocessor.

Definingthepreemptionpolicyfortheprocessor.

Determiningthehighestprioritypendinginterruptfortheprocessor.

編程接口

通過CPU接口發(fā)出中斷請求的信號。

確認中斷。

指示完成中斷的處理。

為處理器設(shè)置一個中斷優(yōu)先級掩碼。

為處理器定義搶占策略。

確定處理器的待處理中斷。

中斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

中斷狀態(tài)

inactive（無效）中斷沒有發(fā)生

pending（待處理）中斷發(fā)生，等待處理，待處理的中斷都作為通過CPU接口發(fā)送到處理的候選者。

active（正在處理）中斷給了，目前正在進行中斷處理

activeandpending（處理和待處理）一個中斷源正在被處理而GIC又接收到來自同一中斷源的中斷觸發(fā)信號。

轉(zhuǎn)換A1或A2，添加掛起狀態(tài)

對于SGI：

在寫入指定處理器為目標的ICDSGIR時發(fā)生轉(zhuǎn)換。

只有在指定SGI的安全配置（適用于CPU接口）對應于ICDSGIR.SATT位值。如果GIC執(zhí)行安全擴展和在Secure中寫入ICDSGIR。

對于SPI或PPI，如果出現(xiàn)以下情況，則發(fā)生轉(zhuǎn)換：

外設(shè)發(fā)出中斷信號或

軟件寫入ICDISPR。

轉(zhuǎn)換B1或B2，刪除掛起狀態(tài)

過渡不適用于SGI：

待處理的SGI應該通過活動狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換或重置以刪除其掛起狀態(tài)。

處于活動狀態(tài)的待處理SGI應該通過掛起狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換，或者進行重置以刪除掛起狀態(tài)。

對于SPI或PPI，如果出現(xiàn)以下情況，則發(fā)生轉(zhuǎn)換：

電平敏感的中斷僅在輸入信號有效時才處于等待狀態(tài)，斷言或由于觸發(fā)了一個邊沿觸發(fā)的中斷信號，或者寫入一個中斷，中斷處于待處理狀態(tài)

ICDISPR。該軟件然后寫入相應的ICDICPR。

過渡C.

如果中斷被啟用并且具有足夠的優(yōu)先級來向處理器發(fā)送信號，則軟件轉(zhuǎn)換發(fā)生從ICCIAR讀取。

過渡D.

對于SGI，如果關(guān)聯(lián)的SGI被啟用并且分發(fā)器將其轉(zhuǎn)發(fā)到CPU接口，則發(fā)生轉(zhuǎn)換同時處理器讀取ICCIAR以確認先前的SGI實例。是否

這種轉(zhuǎn)變的發(fā)生，取決于ICCIAR的閱讀時間與重新規(guī)定SGI的時間。

對于SPI或PPI：

轉(zhuǎn)換發(fā)生在

中斷使能。

從ICCIAR讀取軟件。該讀取將激活狀態(tài)添加到中斷。

-中斷信號保持有效，用于電平敏感中斷。這是因為外設(shè)沒有中斷中斷直到處理器服務(wù)中斷。

對于邊沿觸發(fā)中斷，是否發(fā)生此轉(zhuǎn)換取決于讀取的時序ICCIAR相對于檢測到重新中斷的中斷。否則會導致ICCIAR的讀取

過渡C，可能之后是過渡A2。轉(zhuǎn)換E1或E2，刪除活動狀態(tài)

當軟件寫入ICCEOIR時發(fā)生轉(zhuǎn)換。

外設(shè)和中斷控制器處理流程

按鍵狀態(tài)

低電平（按下去狀態(tài)）

高電平（彈起來狀態(tài)）

下降沿（高電平向低電平跳變的過程）

上升沿（低電平向高電平跳變的過程）

寄存器描述

ICCICR_CPUn0x0000CPUinterfacecontrolregister0x0000_0000CPU接口控制寄存器（CPU接口內(nèi)中斷送到相應CPU）

ICCPMR_CPUn0x0004Interruptprioritymaskregister0x0000_0000中斷優(yōu)先級過濾寄存器（255所有中斷都被相應，0不相應任何中斷）

ICDISERm_CPUn0x0100Interruptset-enableregister（SGI，PPI）0x0000_FFFF中斷使能寄存器（使能相應中斷到分配器）

ICDIPTRm_CPUn0x0800Processortargetsregister（SGI［3:0］）0x0101_0101中斷目標CPU配置寄存器（選擇CPU接口）

ICDDCR0x0000Distributorcontrolregister0x0000_0000分配器控制器（打開分配器）

ICCIAR_CPUn0x000CInterruptacknowledgeregister0x0000_03FF中斷響應寄存器

ICCEOIR_CPUn0x0010EndofinterruptregisterUndefined中斷處理結(jié)束寄存器（清除CPU內(nèi)部相應的中斷號）

ICDICPRm_CPUn0x0280Interruptpending-clearregister（SGI，PPI）0x0000_0000中斷狀態(tài)清除寄存器（清除相應的中斷標志位）

按鍵的寄存器配置

EXT_INT41_PEND0x0F44ExternalinterruptEXT_INT41pendingregister0x0000_0000（配置按鍵的中斷pending）

EXT_INT41_CON0x0E04ExternalinterruptEXT_INT41configurationregister0x0000_0000（配置按鍵的觸發(fā)方式）

EXT_INT41_MASK0x0F04ExternalinterruptEXT_INT41maskregister0x0000_00FF（按鍵使能中斷）

按鍵的觸發(fā)方式

具體寄存器

ICDSER根據(jù)中斷號選擇對應的專門管理所有中斷使能寄存器使能中斷

ICDPTRm_CPUn，中斷號為57-32=25，選ICDIPTR14

根據(jù)GICInterruptTable查出EINT［9］中斷號為57，SP1號為57-32=25，根據(jù)下圖，八位控制CPU的接口，這里我們的CPU只有四核，每個寄存器控制四個中斷的CPU接口選擇，SPI號為25，在SPI［27：24］，這里我們的CPU接口為0，八位的值為0x00000001（選擇哪個接口哪個接口置1），所以這里配置為ICDIPTR.ICDIPTR14=0X1《《8

具體事例代碼

/*

*main.c

*

*Createdon：2022-12-4

*Author：Administrator

*/

#include“exynos_4412.h”

voiddo_irq（）

{

unsignedintirq_num;//獲取中斷號

irq_num=CPU0.ICCIAR0X3FF;

switch（irq_num）

{

case57：

printf（“i‘mkey2interrupter！interrupteridis%d\n”，irq_num）;

GPF3.DAT=0x1《《4;

EXT_INT41_PEND=0X1《《1;//中斷重啟

ICDICPR.ICDICPR1=0X1《《25;//清理相應的中斷標志位

break;

case58：

printf（“i’mkey3interrupter！interrupteridis%d\n”，irq_num）;

GPF3.DAT=0x1《《5;

EXT_INT41_PEND=0x1《《2;//清除相應中斷源

ICDICPR.ICDICPR1=1《《26;

break;

default：

printf（“interrupternotexist\n”）;

break;

}

CPU0.ICCEOIR=（CPU0.ICCEOIR~（0x3ff））|irq_num;//清理相應的中斷號

}

voidmydelay_ms（inttime）{

inti，j;

while（time--）{

for（i=0;i《5;i++）

for（j=0;j《514;j++）

;

}

}

voidperipheral_init（）

{

GPF3.CON=GPF3.CON（~（0xf《《16））|0x1《《16;//燈

GPF3.CON=GPF3.CON（~（0xf《《20））|0x1《《20;

GPX1.CON=