中斷系統概述

X2812的中斷系統從下至上分成了三級，即外設中斷、PIE級中斷、CPU級中斷，三級中斷類似於串聯的關係，共同完成中斷訊號的發生、判斷及次處理。現對中斷系統的執行流程作簡要概述： 首先，如果有外設產生中斷事件，則暫存器中相應的中斷標誌位被置1，如果相應的中斷使能位被置位，那麼外設將向PIE控制器發出一箇中斷請求。 其次，當外設向PIE控制器傳送中斷請求時，相應的PIE中斷標誌位（PIEIFRx.y）置1，如果相應的PIE中斷使能位（PIEIERx.y）也被置位，則PIE將檢查相應的PIEACKx位，以確定CPU是否位該組中斷準備好，如果PIEACKx位被清除，則PIE會向CPU傳送管理請求，如果PIEACKx位為1，則PIE將一直等待直到該位被清除才向CPU傳送中斷請求。 最後，當中斷請求被髮送到CPU，相應的CPU級中斷標誌位置1。當中斷標誌鎖存到標誌暫存器後，會檢查CPU中斷使能暫存器（IER）或除錯中斷使能暫存器（DBGIER）和全域性中斷遮蔽位（INTM）被使能後才被執行。 X2812的三級中斷機制如下圖所示：

1.外設級中斷

外設中斷操作流程

在程式執行過程中，某一外設產生了一箇中斷事件，那麼這個外設的某暫存器中與該中斷事件相關的中斷標誌位（IF）被置位為1。此時，如果該中斷相應的中斷使能位（IE）已經被置位，也就是該值為1，該外設就會向PIE控制器發出一箇中斷請求，如果中斷使能位未被置位，外設不會向PIE控制器提出中斷請求，但是相應的中斷標誌位會一直保持，除非用程式將其手動清除，或者中斷被使能，外設也會立即向PIE發出中斷請求。 以CPU定時器為例，手動請求清除定時器中斷標誌位程式碼如下：

CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIF= 1;     //清除定時器中斷標誌位
// TCR: Control register bit definitions:
struct  TCR_BITS {          // bits  description
   Uint16    rsvd1:4;       // 3:0   reserved
   Uint16    TSS:1;         // 4     Timer Start/Stop
   Uint16    TRB:1;         // 5     Timer reload
   Uint16    rsvd2:4;       // 9:6   reserved
   Uint16    SOFT:1;        // 10    Emulation modes
   Uint16    FREE:1;        // 11
   Uint16    rsvd3:2;       // 12:13 reserved
   Uint16    TIE:1;         // 14    Output enable       定時器中斷使能位
   Uint16    TIF:1;         // 15    Interrupt flag          定時器中斷標誌位
};
 

如上述程式碼所示，當CPU定時器0的計數器暫存器TIMH：TIM計數到0時，就產生一個T0INT事件，即CPU定時器0的週期中斷，此刻第15位定時器中斷標誌TIF被置位，這時，如果第14位TIE位1，CPU定時器0就會向PIE控制器發出中斷請求。

2.PIE級中斷

2.1 PIE中斷概述

中斷控制器PIE,專門處理外設中斷的擴充套件模組（Peripheral Interrupt Expansion），它能夠對各種中斷請求源做出判斷和相應決策。 PIE一共可以支援96個不同的中斷，且將這些中斷分成了12組，每組8個，12組依次反饋到CPU核心的INT1~INT12這12條中斷線中的某一條上。平時能夠用到的外設在PIE中的分佈情況如下表所示：

2.2 PIE中斷暫存器

PIE的每個組都有三個相關的暫存器，分別是PIE中斷使能暫存器PIEIERx、PIE中斷標誌暫存器PIEIFRx和PIE中斷應答暫存器PIEACKx（介紹省略）。

2.3 PIE中斷向量表

PIE一共可以支援96箇中斷，每個中斷都會有終端服務子程式ISR,DSP將各個中斷服務子程式的地址儲存在一片連續的RAM空間內，稱之為PIE中斷向量表。

2.4 PIE中斷操作流程

當外設將中斷請求提交給PIE,PIE中對應外設中斷組的標誌暫存器PIEIFRx將被置位，此時如果對應組的中斷使能暫存器PIEIERx為使能狀態，則PIE會根據中斷的優先順序優先處理高優先順序中斷，同時PIE暫存器還將根據中斷應答暫存器PIEACK表示PIE是否準備好去響應這些組內中斷。如CPU定時器0的週期中斷被響應了，則PIEACK的第0位（對應於PIE1,即INT1）就會被置位，並且一直保持直到手動清除這個標誌位，清除語句如下所示:

PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1 = 1;     //可以響應組1內的其他中斷

所以，每個外設中斷被響應之後，一定要對PIEACK的相關位進行手動復位，以使得PIE控制器能夠響應組內的其他中斷。

3.CPU級中斷

X2812一共支援32個CPU中斷，其中每一箇中斷都是一個32位的中斷向量，用於儲存相應的中斷服務子程式的入口地址。CPU中斷裡，INT1~INT14是14個通用中斷，也是可遮蔽中斷，可通過CPU中斷使能暫存器IER和中斷標誌暫存器IFR來響應中斷。 當一個外設中斷請求通過PIE傳送到CPU時，CPU中斷標誌暫存器IFR中相對應的中斷標誌位INTx就會被置位。這時，CPU不會立即執行中斷，而是檢查IER暫存器中相關位的使能情況和CPU暫存器ST1中全域性中斷遮蔽位INTM的是能情況。如果IER中的相關位被置位，並且INTM的值為0，則中斷就會被CPU響應。

4.CPU定時器0的週期中斷控制LED燈閃爍例項

#include "DSP2833x_Device.h"     // DSP2833x Headerfile Include File
#include "DSP2833x_Examples.h"   // DSP2833x Examples Include File

interrupt void cpu_timer0_isr(void);           //定義定時器週期中斷響應子函式

void main(void)
{
   InitSysCtrl();                              //初始化系統控制暫存器，包括鎖相環、看門狗級外部時鐘
   DINT;                                       //禁止CPU中斷(INTM)
   InitPieCtrl();                              //初始化PIE控制暫存器置預設狀態
   IER = 0x0000;                               //禁止CPU中斷使能暫存器
   IFR = 0x0000;                               //禁止CPU中斷標誌暫存器
   InitPieVectTable();                         //初始化PIE中斷向量表
   EALLOW;  
   PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr;       //定時器的響應子程式賦值給TINT中斷向量表
   EDIS;    
   InitCpuTimers();   // 初始化CPU計時器
   ConfigCpuTimer(&CpuTimer0, 150, 1000000);   //配置CPU計時器，每1響應一次定時器中斷
   CpuTimer0Regs.TCR.all = 0x4001;             // 定時器外設中斷使能
   EALLOW;
   GpioCtrlRegs.GPCMUX1.bit.GPIO66 = 0;        //配置GPIO66為IO口
   GpioCtrlRegs.GPCDIR.bit.GPIO66 = 1;         //配置GPIO66方向為輸出
   EDIS;
   IER |= M_INT1;                              //CPU中斷使能
   PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;          //PIE中斷第一組的INTx7中斷使能
   EINT;                                       //使能全域性中斷中斷
   ERTM;                                       // 使能實時中斷
   for(;;);
}
interrupt void cpu_timer0_isr(void)
{
   CpuTimer0.InterruptCount++;
   GpioDataRegs.GPCTOGGLE.bit.GPIO66 = 1;       // 反轉 GPIO66 的輸出高低電平
   PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;      // 執行定時器中斷子程式後，PIEACK標記位主動清除
}