深入理解裸機中斷二
阿新 • • 發佈：2019-01-08
- 前言
上篇介紹了中斷的詳細流程,接下來結合手冊上的暫存器資訊來分析2440中的中斷結構
arm9中斷分成兩個大類, 內部中斷與外部中斷 - 中斷結構
上圖即arm9中斷結構的分配(EINTPEND等是需要配置的暫存器), 由圖可知: - 外部中斷(中斷由外部電路觸發)
外部中斷共有24個, 即EINT0->EINT23, 其中EINT0->EINT7對應GPF0-GPF7, EINT8-EINT23對應GPG0-GPG15, 有同學可能會奇怪,圖中外部中斷EINT0-EINT3是一組，而且不需要經過EINTPEND, EINTMASK暫存器的配置, 原因很簡單， EINTPEND暫存器位置不夠了,所以分出去EINT0->EINT3分開 - 外部中斷源(EINT4-EINT23)舉例
比如我們要用這個EINT4這個中斷,我們應該怎麼把它使能呢？根據上圖中的流程
■設定中斷使能
1.配置GPF4為EINT4(即中斷模式)
2.配置EINT4的觸發方式,這裡用到的暫存器沒有在圖中所表示, EXTINT0-EXTINT2：三個暫存器設定EINT0-EINT23的觸發方式。
3.EINTMASK暫存器配置(即是否遮蔽EINT4中斷需要在這裡設定)
這裡講EINT4中斷使能
4.INTMSK暫存器配置(是否遮蔽中斷型別需要在這裡配置, 最終覺得CPU是否處理中斷源)
由上圖我們可以看到, INTMSK第4位決定EINT4_7是否被遮蔽
比如,我們要讓INT4使能，INT5遮蔽, 我們需要設定:
(1).INTMSK第4位為0， 使能EINT4->EINT7
(2).EINTMASK第5位1， 遮蔽EINT5
5.配置中斷觸發模式(是IRQ還是RIQ), INTMODE暫存器配置,預設值為IRQ
中斷使能的設定基本完成
■中斷髮生判斷-中斷的發生
外部裝置接入GPF4引發中斷(低電平)，首先介紹一下相關暫存器(上圖中剩餘暫存器)
暫存器說明:
SRCPND ：當一箇中斷髮生後，那麼相應的位會被置1，表示一個或一類中斷髮生了。
INTPND ：中斷髮生後，SRCPND中會有位置1，可能好幾個（因為同時可 能發生幾個中斷），這些中斷會由優先順序仲裁器（由PRIORITY設定優先順序)選出一個最緊迫的，之後把INTPND中相應位置1，所以同一時間只有一位是1。也就是說前面的暫存器置1 是表示發生了，只有INTPND置1，CPU才會處理。
INTOFFSET ：用來表示INTPND中哪一位置1了，好讓你查詢，普通中斷跳轉時查詢用。清除INTPND、SRCPND時自動清除。
所以假設EINT4與EINT8都使能，但EINT4的優先順序高,那麼發生中斷後, SRCPND中的兩位至1， INTPND中的EINT4對應位至1, INTOFFSET暫存器會自動賦值為EINT4所表示的整數
結束髮生時的情況(EINT4與EINT8同時發生中斷)：
中斷髮生:
首先SRCPND 對應位置1(2位)，之後檢視EINTMASK是否被遮蔽, 接下來若沒有被遮蔽, SRCPND對應位置1， INTMSK沒有被遮蔽的話, 根據優先順序(假設EINT4的優先順序高), INTPND的EINT4-EINT7所在位被置1， INTOFFSET 暫存器中的值為20，當處理中斷函式清除中斷標誌後(清除EINT4中的中斷標誌，但是EINT8沒有被清除)，所以INTPND中EINT8對應位被至1， INTOFFSET 暫存器中的值為21
■中斷髮生判斷-中斷判斷
EINT4與EINT8同時發生中斷
1.SRCPND
上圖可知暫存器中的4,5位 置1
2.INTPND
由於EINT4的優先順序高，所以INTPND暫存器第4位 置1
3.INTOFFSET
由於INTPND的第4位置1，所以INTOFFSET暫存器變為20這個整數（我們寫中斷程式可以利用此數進行跳轉, 跳轉4*20處即處理 INT4-INT7的函式中）
4.EINTPEND
上述中斷的判斷中，我們只知道是EINT4->EINT7來了中斷，確認是EINT4的話就要用到EINTPEND這個暫存器了
5.處理中斷結束後，需要清除中斷, 所以需要往
EINTPEND， SRCPND， INTPND對應位置寫1, 而且順序必須是EINTPEND->SRCPND->INTPND, 因為假設你先清除SRCPND對應位，但此時EINTPEND位沒有清除，SRCPND對應位又變為1了 - 內部中斷源(帶子中斷)
什麼是子中斷，其實了類似於UART一樣，UART發生中斷由3種情況(收，發，ERR),這三種情況都屬於uart的子中斷， 下述例子中以uart0為例子
■設定中斷使能
這裡不考慮如何配置uart0(比如配置GPH2引腳為uart，這種配置在uart文章中會有講解),只考慮與uart中斷相關的配置
1.配置INTSUBMSK暫存器，使中斷使能
我們發現對於INTSUBMSK暫存器，初始化預設值為0xFFFF，也就是說剛開始中斷都是被禁止的，所以這裡針對於uart0，我想開啟rx，tx，那麼就的往暫存器0,1位置0
2.INTMSK暫存器配置(同上面EINT4的例子)
比如,我們要讓uart0的rx, tx使能，err遮蔽, 我們需要設定:
(1).INTMSK第28位為0， 使能uart0
(2).INTSUBMSK第2位1， 遮蔽uart0的子中斷err0
3.配置中斷觸發模式(是IRQ還是RIQ), INTMODE暫存器配置,預設值為IRQ
中斷使能的設定基本完成
■中斷髮生判斷-中斷的發生
暫存器說明:
SUBSRCPND：當一箇中斷髮生後，那麼相應的位會被置1，表示具體哪個中斷髮生了。
中斷髮生:
uart0接受資料 uart0_rx發生中斷,此時SUBSRCPND中的uart_rx位置1， 其次，如果沒有uart_rx中斷沒有在INTSUBMSK暫存器被遮蔽的話, SRCPND對應uart0位被置1,INTMSK沒有被遮蔽的話， 對應的INTPND置1， 從而INTOFFSET變為值28
■中斷髮生判斷-中斷判斷
uart0_rx發生了，如果INTMSK沒有遮蔽的話，在INTPND暫存器中uart0肯定被置1
通過INTOFFSET的值28, 我們可以對其偏移並呼叫uart0的中斷函式,在中斷函式中我們想知道uart0的哪個子中斷髮生中斷的話，就得查詢SUBSRCPND暫存器
- 內部中斷源,不帶子中斷
這種情況,比如定時器,具體細節請讀者自行分析,這裡只作為簡單的宣告
要設定定時器0的中斷
■設定中斷使能->設定暫存器INTMSK
至於中斷的判斷不做陳述(上述2個例子如果明白的話分析定時器中斷很容易) - 總結:
1.中斷的開啟。
a.如果是不帶子中斷的內部中斷，只需設定INTMSK，讓它不遮蔽中斷就可以了。
b 如果是帶子中斷的內部中斷，需設定INTSUBMSK和INTMSK，讓它門不遮蔽中斷就可以了。
c 如果是外部中斷，對於EINT8-23需要設定EINTMASK和INTMSK。對於EINT0-EINT3只需設定INTMSK。
2.中斷的清除。
a.如果是不帶子中斷的內部中斷，只需清除SRCPND，INTPND, 注意清除需位置1。
b 如果是帶子中斷的內部中斷，需清除SRCPND，SUBSRCPND和INTPND，注意先清除SUBSRCPND，再清除SRCPND。因為，如果你先清除SRCPND的話，然後在清除SUBSRCPND的過程中，SRCPND會以為又有中斷髮生，又會置1。也就是說一次中斷會響應兩次。所以必須先掐斷源頭。
c 如果是外部中斷，對於EINT8-23需要清除EINTPEND，SRCPND和INTPND（同樣注意順序）。對於EINT0-EINT3只需清除SRCPND和INTPND。
