嵌入式Linux-JZ2440-05課-中斷模式了解

大部分内容轉自 種菜大爺，在他的基礎上加一些自己不明白的地方注釋和修改，如有侵權，聯系我，第一時間删掉。

S3C2440的中斷分為兩大類: 外部中斷 和 内部中斷.

一 外部中斷

**EXTINT[x]: 用來配置各個引腳的中斷觸發方式 (高電平觸發、低電平觸發、下降沿觸發、上升沿觸發), 注意該寄存器與中斷源的對應關系

EINTPEND[x]: xxxPEND的寄存器都是狀态寄存器, 初始化時先清除标志, 在清除中斷的時候将寄存器的值指派給本身即可

EINTMASK[x]: 1 屏蔽中斷; 0 未屏蔽

SRCPND[x]: 1 申請中斷; 0 未申請中斷

EINTFLT0~EINTFLT3: 配置濾波時鐘和濾波寬度

INTMOD[x]: 1: FIQ, 0: IRQ

二 内部中斷

内部中斷分兩種: 帶子中斷的中斷 和 不帶子中斷的中斷

不帶子中斷（）: 發生中斷後 SRCPEND置位, 如果沒有被 INTMSK屏蔽, 那麼繼續向下一步申請中斷

帶子中斷: 發生中斷之後, 先将 SUBSRCPEND 置位, 如果沒有INTSUBMSK屏蔽則向 SRCPEND申請中斷. 如果沒有被INTMSK屏蔽則進一步向下申請中斷

中斷的優先級:

ARB_MODEx: 控制中斷優先級是否輪轉

ARB_SELx: 控制輪轉順序

中斷的開啟(xxxMSK):

1 外部中斷: EINT4~23先初始化EINTMSK 和 INTMSK, 如果是EINT0~3直接初始化INTMSK

2 内部中斷: 有子中斷先初始化 INTSUBMSK 再初始化 INTMSK, 如果是不帶子中斷的内部中斷直接初始化 INTMSK

中斷的清除(xxxPEND):

1 外部中斷: 如果是EINT4~23 先清除EINTPEND 再清除SRCPND、最後清除 INTPND (注意順序), 如果是 EINT0~3 先清除SRCPND.，然後清除 INTPND (不需要清除 EINTPEND)

2 内部中斷: 帶子中斷, 先清除 SUBSRCPND再清除SRCPND(注意順序); 不帶子中斷直接清除SRCPND

3 清除中斷是寫 1 清除

代碼執行示意圖：

Makefile

objs := head.o init.o interrupt.o main.o
# $^ 代表所有的依賴檔案。 [email protected]目标檔案，$<--第一個依賴檔案。
int.bin: $(objs)
    arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -o int_elf $^
    arm-linux-objcopy -O binary -S int_elf $@ # binary：二進制的 -S：不從源檔案複制重定位資訊和符号資訊到目标檔案中去
    arm-linux-objdump -D -m arm int_elf > int.dis # -D：反彙編所有段 -m arm:指定反彙編檔案使用arm架構

%.o:%.c
    arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $< #-Wall：打開警告資訊 -O2：2級優化(常用) -c：隻編譯不連接配接

%.o:%.S
    arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

clean:
    rm -f int.bin int_elf int.dis *.o       

           

head.S
           

@******************************************************************************
@ File：head.S
@ 功能：初始化，設定中斷模式、管理模式的棧，設定好中斷處理函數
@******************************************************************************       

.extern     main
.text 
.global _start 
_start:
@******************************************************************************       
@ 中斷向量，本程式中，除Reset和HandleIRQ外，其它異常都沒有使用
@******************************************************************************       
    b   Reset

@ 0x04: 未定義指令中止模式的向量位址
HandleUndef:
    b   HandleUndef 

@ 0x08: 管理模式的向量位址，通過SWI指令進入此模式
HandleSWI:
    b   HandleSWI

@ 0x0c: 指令預取終止導緻的異常的向量位址
HandlePrefetchAbort:
    b   HandlePrefetchAbort

@ 0x10: 資料通路終止導緻的異常的向量位址
HandleDataAbort:
    b   HandleDataAbort

@ 0x14: 保留
HandleNotUsed:
    b   HandleNotUsed

@ 0x18: 中斷模式的向量位址   
    b   HandleIRQ

@ 0x1c: 快中斷模式的向量位址
HandleFIQ:
    b   HandleFIQ

Reset:                  
    ldr sp, =4096           @ 設定棧指針，以下都是C函數，調用前需要設好棧
    bl  disable_watch_dog   @ 關閉WATCHDOG，否則CPU會不斷重新開機

    msr cpsr_c, #0xd2       @ 進入中斷模式
    ldr sp, =3072           @ 設定中斷模式棧指針

    msr cpsr_c, #0xd3       @ 進入管理模式
    ldr sp, =4096           @ 設定管理模式棧指針，
                            @ 其實複位之後，CPU就處于管理模式，
                            @ 前面的“ldr sp, =4096”完成同樣的功能，此句可省略

    bl  init_led            @ 初始化LED的GPIO管腳
    bl  init_irq            @ 調用中斷初始化函數，在init.c中
    msr cpsr_c, #0x5f       @ 設定I-bit=0，開IRQ中斷
                                      @計算了一下 這裡#0x5f時錯誤的，應該要改
    #修改完代碼               @ ：   msr cpsr_c, #0x53 

    ldr lr, =halt_loop      @ 設定傳回位址
    ldr pc, =main           @ 調用main函數
halt_loop:
    b   halt_loop

HandleIRQ:
    sub lr, lr, #4                  @ 計算傳回位址
    stmdb   sp!,    { r0-r12,lr }   @ 儲存使用到的寄存器
                                    @ 注意，此時的sp是中斷模式的sp
                                    @ 初始值是上面設定的3072
            
          @ 這個3072不是唯一的，設成别的也可以，保證這段空間不會被别的東西使用到就行***
          @#stmdb   sp!,    { r0-r12,lr }  #
          @  含義：sp = sp - 4，先壓lr，sp = lr（即将lr中的内容放入sp所指的記憶體位址）。sp = sp - 4，再壓r12，sp = r12。sp = sp - 4，再壓r11，sp = r11......sp = sp - 4，最後壓r0，sp = r0。
如果想要将r0-r12和lr彈出，可以用ldmia指令：

  
    ldr lr, =int_return             @ 設定調用ISR(即EINT_Handle函數)後的傳回位址  
    ldr pc, =EINT_Handle            @ 調用中斷服務函數，在interrupt.c中
int_return:
    ldmia   sp!,    { r0-r12,pc }^  @ 中斷傳回, ^表示将spsr的值複制到cpsr
            @ 在這裡就用到了
            @   ldmia用于将寄存器彈出棧，作用是儲存使用到的寄存器

           

init.c
           

/*
 * init.c: 進行一些初始化
 */ 

#include "s3c24xx.h"

/*
 * LED1,LED2,LED4對應GPF4、GPF5、GPF6
 */
#define GPF4_out    (1<<(4*2))
#define GPF5_out    (1<<(5*2))
#define GPF6_out    (1<<(6*2))

#define GPF4_msk    (3<<(4*2))
#define GPF5_msk    (3<<(5*2))
#define GPF6_msk    (3<<(6*2))

/*
 * S2,S3,S4對應GPF0、GPF2、GPG3
 */
#define GPF0_eint     (0x2<<(0*2))
#define GPF2_eint     (0x2<<(2*2))
#define GPG3_eint     (0x2<<(3*2))

#define GPF0_msk    (3<<(0*2))
#define GPF2_msk    (3<<(2*2))
#define GPG3_msk    (3<<(3*2))

/*
 * 關閉WATCHDOG，否則CPU會不斷重新開機
 */
void disable_watch_dog(void)
{
    WTCON = 0;  // 關閉WATCHDOG很簡單，往這個寄存器寫0即可
}

void init_led(void)
{
    // LED1,LED2,LED4對應的3根引腳設為輸出
    GPFCON &= ~(GPF4_msk | GPF5_msk | GPF6_msk);
    GPFCON |= GPF4_out | GPF5_out | GPF6_out;
}

/*
 * 初始化GPIO引腳為外部中斷
 * GPIO引腳用作外部中斷時，預設為低電平觸發、IRQ方式(不用設定INTMOD)
 */ 
void init_irq( )
{
    // S2,S3對應的2根引腳設為中斷引腳 EINT0,ENT2
    GPFCON &= ~(GPF0_msk | GPF2_msk);
    GPFCON |= GPF0_eint | GPF2_eint;

    // S4對應的引腳設為中斷引腳EINT11
    GPGCON &= ~GPG3_msk;
    GPGCON |= GPG3_eint;

    // 對于EINT11，需要在EINTMASK寄存器中使能它
    EINTMASK &= ~(1<<11);

    /*
     * 設定優先級：
     * ARB_SEL0 = 00b, ARB_MODE0 = 0: REQ1 > REQ3，即EINT0 > EINT2
     * 仲裁器1、6無需設定
     * 最終：
     * EINT0 > EINT2 > EINT11即K2 > K3 > K4
     */
    PRIORITY = (PRIORITY & ((~0x01) | (0x3<<7))) | (0x0 << 7) ;//PRIORITY = 0b001111110

    // EINT0、EINT2、EINT8_23使能
    INTMSK  &= (~(1<<0)) & (~(1<<2)) & (~(1<<5));
}

           

main.c
           

int main()
{
    while(1);
    return 0;
}
           

interrupt.c
           

#include "s3c24xx.h"

void EINT_Handle()
{
    unsigned long oft = INTOFFSET;
    unsigned long val;

    switch( oft )
    {
        // S2被按下
        case 0: 
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄滅
            GPFDAT &= ~(1<<4);      // LED1點亮
            break;
        }

        // S3被按下
        case 2:
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄滅
            GPFDAT &= ~(1<<5);      // LED2點亮
            break;
        }

        // K4被按下
        case 5:
        {   
            GPFDAT |= (0x7<<4);   // 所有LED熄滅
            GPFDAT &= ~(1<<6);      // LED4點亮                
            break;
        }

        default:
            break;
    }

    //清中斷
    if( oft == 5 ) 
        EINTPEND = (1<<11);   // EINT8_23合用IRQ5
    SRCPND = 1<<oft;
    INTPND = 1<<oft;
}
           

s3c24xx.h
           

/* WOTCH DOG register */
#define     WTCON           (*(volatile unsigned long *)0x53000000)

/* SDRAM regisers */
#define     MEM_CTL_BASE    0x48000000
#define     SDRAM_BASE      0x30000000

/* NAND Flash registers */
#define NFCONF              (*(volatile unsigned int  *)0x4e000000)
#define NFCMD               (*(volatile unsigned char *)0x4e000004)
#define NFADDR              (*(volatile unsigned char *)0x4e000008)
#define NFDATA              (*(volatile unsigned char *)0x4e00000c)
#define NFSTAT              (*(volatile unsigned char *)0x4e000010)

/*GPIO registers*/
#define GPBCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000014)

#define GPFCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#define GPFUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000058)

#define GPGCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000060)
#define GPGDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000064)
#define GPGUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000068)

#define GPHCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000070)
#define GPHDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000074)
#define GPHUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000078)



/*UART registers*/
#define ULCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000000)
#define UCON0               (*(volatile unsigned long *)0x50000004)
#define UFCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000008)
#define UMCON0              (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)
#define UTRSTAT0            (*(volatile unsigned long *)0x50000010)
#define UTXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000020)
#define URXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000024)
#define UBRDIV0             (*(volatile unsigned long *)0x50000028)


/*interrupt registes*/
#define SRCPND              (*(volatile unsigned long *)0x4A000000)
#define INTMOD              (*(volatile unsigned long *)0x4A000004)
#define INTMSK              (*(volatile unsigned long *)0x4A000008)
#define PRIORITY            (*(volatile unsigned long *)0x4A00000c)
#define INTPND              (*(volatile unsigned long *)0x4A000010)
#define INTOFFSET           (*(volatile unsigned long *)0x4A000014)
#define SUBSRCPND           (*(volatile unsigned long *)0x4A000018)
#define INTSUBMSK           (*(volatile unsigned long *)0x4A00001c)

/*external interrupt registers*/
#define EINTMASK            (*(volatile unsigned long *)0x560000a4)
#define EINTPEND            (*(volatile unsigned long *)0x560000a8)
           

作者：種瓜大爺

來源：CSDN

原文：https://blog.csdn.net/czg13548930186/article/details/75337988

版權聲明：本文為部落客原創文章，轉載請附上博文連結！