嵌入式系统第12节 中断

中断的作用
（1）并行操作，提高工作效率 并行操作，
CPU与外设同时工作，多个外设同时工作。
（2）实现实时处理
在控制系统中，有些参量要求计算机能快速处理，用中断方式很容易 实现。
（3）故障处理
出现故障，提出中断申请，要求计算机及时响应。
中断源
引起中断的原因或能发出中断申请的来源。
Intelligence & Control
中断控制器
程序状态寄存器PSR（全局）
F位置1，CPU不接受FIQ I位置1，CPU不接受IRQ
Intelligence & Control
SRCPND/ SUBSRCPND
Intelligence & Control
SRCPND为主中断源引脚寄存器，SUBSRCPND为副中 断源引脚寄存器 作用是用于标示出哪个中断请求被触发 SRCPND的有效位为32，SUBSRCPND 的有效位为11， 它们中的每一位分别代表一个中断源。如果相应中断源产生 中断请求则其对应位置为1。该寄存器中的位将自动由中断 请求置位，而不管INTMASK寄存器中的掩码位是否有效。 另外，该寄存器不受中断控制器的优先级逻辑影响。在中断 服务程序中，该寄存器的相应位必须进行清零处理，清零的 方法是将该位写入1。
Intelligence & Control
中断过程
Intelligence & Control
子中断源状态寄存器
中断源状态寄存器
关于__irq 的使用
Intelligence & Control
__irq用来表示一个函数是否为中断函数 现场保护和恢复自动完成 给不具备中断嵌套功能的ARM系统带来了问题，若使用 __irq 时有中 断嵌套产生，现场保护就会混乱。 若有中断嵌套，需要自己编写中断入口现场保护代码
4. 中断处理过程 大致可分为：中断请求、中断响应（关中断、保护断点、查找中断源 等）、保护现场、开中断、返回五步。 1）中断请求 CPU外部必须设置一个中断请求触发器锁存中断请求信号，以便CPU在 现行指令周期结束时采样，还可设置中断屏蔽触发器。 2）中断响应 不可屏蔽中断申请：CPU执行完当前指令后就响应； CPU响应中断要自动完成下列几步操作：
Intelligence & Control
Intelligence & Contontrol
Intelligence & Control
EINTPEND
Intelligence & Control
EXTERNAL INTERRUPT PENDING REGISTER
Intelligence & Control
6.中断向量中的内容也就是中断处理程序的入口地址，这是 6.中断向量中的内容也就是中断处理程序的入口地址，这是 由于在C 由于在C程序中有对中断处理函数的入口地址进行注册的 指令. 指令. 例如：主函数中 pISR_EINT0=(unsigned)Eint0Int;其中(unsigned)Eint0Int pISR_EINT0=(unsigned)Eint0Int;其中(unsigned)Eint0Int 便是处理程序的入口地址pISR_EINT1的地址跟在汇编中的 便是处理程序的入口地址pISR_EINT1的地址跟在汇编中的 HandleEINT0 地址一摸一样，（根据上面列出的汇编和C 地址一摸一样，（根据上面列出的汇编和C 头文件中内容一一对应可判定其两者内容相等）根据 （4）的过程，便可以执行到C程序中的中断处理函数. ）的过程，便可以执行到C程序中的中断处理函数.
S3c2410 S3c2410中断
中断的基本概念
Intelligence & Control
中断是指计算机在执行某一程序的过程中, 由于计算机系 统内、 外的某种原因, 而必须中止原程序的执行, 转去执行相 应的处理程序, 待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原 程序的过程。
Intelligence & Control
Intelligence & Control
ARB_SEL
Intelligence & Control
00b, REQ0, REQ1, REQ2, REQ3, REQ4, REQ5. 01b, REQ0, REQ2, REQ3, REQ4, REQ1, REQ5. 10b, REQ0, REQ3, REQ4, REQ1, REQ2, REQ5. 11b, REQ0, REQ4, REQ1, REQ2, REQ3, REQ5.
Intelligence & Control
INTMSK/ INTSUBMSK
Intelligence & Control
中断屏蔽寄存器 ，INTMSK为主中断屏蔽寄存器， INTSUBMSK为副中断屏蔽寄存器。 INTMSK有效位为32，INTSUBMSK有效位为11，这 两个寄存器各个位与SRCPND和SUBSRCPND分别对应。 作用是决定该位相应的中断请求是否被处理。若某位被 设置为1，则该位相对应的中断产生后将被忽略（CPU不 处理该中断请求），设置为0则对其进行处理。 初始化后的值是0xFFFFFFFF和0x7FF，默认情况下所 有的中断都是被屏蔽的。
Intelligence & Control
Intelligence & Control
假设SRCPND=0x00000003，INTPND=0x00000001中断 ， 处理完毕后我们应该这样设置INTPND和SRCPND： 和 SRCPND=0x00000001 INTPND =0x00000001
Intelligence & Control
2．中断发生，这时寄存器相应的位被挂起，系统自动进入中断服务 子程 序。 （１）保存现场（把寄存器入栈），执行中断处理程序。执行 完 后，恢复现场（寄存器出栈）。由CPU自动处理。 （２）进入中断处理程序后还要把相应的寄存器SPCPND， EINTPND ，INTPND中通过写1清0，避免在处理中断请 求时 该中断源还在不断请求。 （３）从中断处理程序返回主程序后，把所有中断源屏蔽，方 法是 将EINTMASK、INTMASK置位(全1)。
ARM920T中断
Intelligence & Control
S3C2410有56个中断源，中断请求由内部功能模块或者外 部引脚信号产生 Arm920T 有两种中断模式：中断请求寄存器（IRQ）和快 速中断请求寄存器（FIQ）
Intelligence & Control
中断异常处理模块总共由以下寄存器构成 SRCPND(SOURCE PENDING REGISTER) INTMOD(INTERRUPT MODE REGISTER) INTMSK(INTERRUPT MASK REGISTER) PRIORITY( PRIORITY REGISTER) INTPND(INTERRUPT PENDING REGISTER) INTOFFSET(INTERRUPT OFFSET REGISTER) SUBSRCPND (INTERRUPT SUB SOURCE PENDING) INTSUBMSK (INTERRUPT SUB MASK REGISTER）
INTPND
Intelligence & Control
INTPND 则是中断信号在中断处理模块里经历的最后一个 寄存器 每个位对应一个中断请求，若该位被置1，则表示相应的 中断请求被触发， 在某一时刻只能有1个位被置1 INTPND 某个位被置1表示CPU即将或已经在对该位相应 的中断进行处理。 中断结束要清除相应的SRCPND和INTPND位。
INTMOD
Intelligence & Control
寄存器有效位为32位，每一位与SRCPND中各位相对应 作用是指定该位相应的中断源处理模式（IRQ还是FIQ）。 若某位为0，则该位相对应的中断按IRQ模式处理，为1则 以FIQ模式进行处理 该寄存器初始化值为0x00000000,即所有中断皆以IRQ模 式进行处理
发中断响应信号，同时内部关中断（IF←0），以禁止其它可屏蔽中断请 求； ② 把F以及程序断点处的CS、IP内容压栈，以便中断处理完后能正确地返回 主程序； ③ 中断服务程序入口地址段地址→CS ，偏移地址→IP。 ①
Intelligence & Control
3）中断处理：程序员需在中断服务程序中，做以下事： ① 保护现场； ② 开中断； ③ 中断服务； ④ 恢复现场； ⑤ 返回。 – 中断返回指令使得CPU自动地将堆栈中保存的 值返回，使CPU返回主程序断点处继续执行主 程序，同时中断返回指令使得中断源自动恢复 响应中断前的开中断状态。
Intelligence & Control
3. 中断系统的功能 中断系统是指实现中断而设置的各种硬件与软件，包括中 断控制逻辑及相应管理中断的指令。 中断系统应具有以下功能：
1）实现中断请求的检测、中断响应、中断服务与返回； 2）能实现中断优先级排队； 3）能实现中断嵌套。
Intelligence & Control
1、若不想自己编写中断入口现场保护代码，而且使用中无中断嵌套，在中断 函数中用 __irq 来标识我们的中断函数，否则出错； 2、若程序中要使用中断嵌套，对于无中断嵌套功能的ARM来说，一定要自己 编写中断入口现场保护代码，而且不能用 __irq 标识我们的中断函数，否 则出错。
Intelligence & Control
（1）一般的输入输出设备
键盘，打印机，鼠标等。
（2）数据通道中断源
软盘，硬盘等。
（3）实时时钟
用外部时钟定时发出中断信号，由CPU进行处理。
Intelligence & Control