Exynos4412裸機開發——中斷處理
以KEY2控制LED3亮滅為例:
一、輪詢方式
【0】檢測按鍵k2,按鍵k2按下一次,燈LED2閃一次。
【1】檢視原理圖,連線引腳和控制邏輯
(1)按鍵k2 連線在GPX1_1引腳
(2)控制邏輯
k2 按下 ---- K2閉合 ---- GPX1_1 低電壓
k2 常態 ---- K2開啟 ---- GPX1_1 高電壓
【2】檢視相應的晶片手冊
【2-1】迴圈檢測GPX1_1引腳輸入的電平,為低電壓時,按鍵按下
(1)配置GPX1_1引腳功能為輸入,設定內部上拉下拉禁止。
GPX1.CON = GPX1.CON &(~(0xf<<4)) ;
GPX1.PUD = GPX1.PUD & ~(0x3 << 2);
(2)迴圈檢測:
while(1) { if(!(GPX1.DAT & (0x1<<1))) // 返回為真,按鍵按下 { msdelay(10); if(!(GPX1.DAT & (0x1<<1))) //二次檢測,去抖 { GPX2.DAT |= 0x1 << 7; //Turn on LED2 mydelay_ms(500); GPX2.DAT &= ~(0x1<<7); //Turn off LED2 mydelay_ms(500); while(!(GPX1.DAT & (0x1<<1))); } } }
這種輪詢方式始終佔著CPU,不利於操作。
二、中斷方式
將K2按下時,GPX1_1引腳獲得的電平,作為異常事件。使能異常處理,k2每按下一次,響應一次異常處理。SPI 傳遞流程如下示:
注:
Exynos4412中斷控制器包括160箇中斷控制源,這些中斷源來自軟中斷(SGI),私有外部中斷(PPI),公共外部中斷(SPI)。
Exynos4412採用GIC中斷控制器,主要是因為Contex-A9 是多核處理器,GIC(Generic Interrupt Controller)通用中斷控制器用來選擇使用哪個CPU介面,具體主要有兩個功能:
1)分配器:設定一個開關,是否接收外部中斷源;為該中斷源選擇CPU介面;
2)CPU介面:設定一個開發,是否接受該中斷源請求;
具體實現如下:
1、外設一級 ---設定 GPIO控制器
1-- 將GPX1_1引腳的上拉和下拉禁止
GPX1PUD[3:2]= 0b00;
2 -- 將GPX1_1引腳功能設定為中斷功能 WAKEUP_INT1[1] --- EXT_INT41[1]
GPX1CON[7:4] = 0xf
3 -- EXT_INT41CON 配置觸發電平
當前配置成下降沿觸發:
EXT_INT41CON[6:4] = 0x2
4 -- EXT_INT41_FLTCON0 配置中斷引腳濾波
預設就是開啟的,不需要配置
5 -- EXT_INT41_MASK 中斷使能暫存器
使能INT41[1]
EXT_INT41_MASK[1] = 0b0
6 -- EXT_INT41_PEND 中斷狀態暫存器
當GPX1_1引腳接收到中斷訊號,中斷髮生,中斷狀態暫存器EXT_INT41_PEND 相應位會自動置1
注意:中斷處理完成的時候,需要清除相應狀態位。置1清0.
EXT_INT41_PEND[1] =0b1
2、中斷控制器
1-- 找到外設中斷名稱和GIC中斷控制器對應的名稱
檢視晶片手冊(本例:Exynos_4412 -- 9.2表)
WAKEUP_INT1[1] --- EXT_INT41[1] --- INT[9] --- SPI[25]/ID[57]
其對應INT[9],中斷ID為57,這是非常重要的,在後面的暫存器設定中起很大作用;
下面是外設與中斷控制器處理具體流程:
2 -- GIC使能
ICDDCR =1;
使能分配器。
3 -- 使能相應中斷到分配器
ICDISER.ICDISER1 |= (0x1 << 25); //57/32 =1...25 取整數(那個暫存器) 和餘數(哪位)
ICDISER用於使能相應中斷到分配器,一個bit控制一箇中斷源,一個ICDISER可以控制32箇中斷源,這裡INT[9] 對應的中斷ID為57,所以在ICDSER1中進行設定,57/32 =1餘25,所以這裡在ICDISER1第25位置一。
4 -- 選擇CPU介面
設定SPI[25]/ID[57]由那個cpu處理,當前設定為cpu0的irq中斷
ICDIPTR.ICDIPTR14 |= 0x01<<8; //SPI25 interrupts are sent to processor 0 //57/4 = 14..1 14號暫存器的[15:8]
ICDIPTR暫存器每8個bit 控制一箇中斷源
5 -- 全域性使能cpu0中斷處理
CPU0.ICCICR |= 0x1;
使能中斷到CPU。
6 -- 優先順序遮蔽暫存器,設定cpu0能處理所有的中斷。
CPU0.ICCPMR = 0xFF;
3、ARM核心(cpu0)
前面兩步設定好,就可以等待中斷的發生了,當中斷髮生時,ARM核心的處理過程如下:
1-- 四大步三小步 --- 硬體
(1)拷貝 CPSR 到 SPSR_<mode>
(2)設定適當的 CPSR 位:
(2-1)--改變處理器狀態進入 ARM 態
(2-2)--改變處理器模式進入相應的異常模式
(2-3)--設定中斷禁止位禁止相應中斷 (如果需要)
(3)儲存返回地址到 LR_<mode>
(4)設定 PC 為相應的異常向量
2 -- 中斷服務程式 --- start.S 彙編
.text
.global _start
_start:
b reset
ldr pc,_undefined_instruction
ldr pc,_software_interrupt
ldr pc,_prefetch_abort
ldr pc,_data_abort
ldr pc,_not_used
ldr pc,_irq
ldr pc,_fiq
_undefined_instruction: .word _undefined_instruction
_software_interrupt: .word _software_interrupt
_prefetch_abort: .word _prefetch_abort
_data_abort: .word _data_abort
_not_used: .word _not_used
_irq: .word irq_handler
_fiq: .word _fiq
reset:
ldr r0,=0x40008000
mcr p15,0,r0,c12,c0,0 @ Vector Base Address Register
init_stack:
ldr r0,stacktop /*get stack top pointer*/
/********svc mode stack********/
mov sp,r0
sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/
/****irq mode stack**/
msr cpsr,#0xd2
mov sp,r0
sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/
/***fiq mode stack***/
msr cpsr,#0xd1
mov sp,r0
sub r0,#0
/***abort mode stack***/
msr cpsr,#0xd7
mov sp,r0
sub r0,#0
/***undefine mode stack***/
msr cpsr,#0xdb
mov sp,r0
sub r0,#0
/*** sys mode and usr mode stack ***/
msr cpsr,#0x10
mov sp,r0 /*1024 byte for user mode of stack*/
b main
.align 4
/**** swi_interrupt handler ****/
/**** irq_handler ****/
irq_handler:
sub lr,lr,#4
stmfd sp!,{r0-r12,lr}
.weak do_irq
bl do_irq
ldmfd sp!,{r0-r12,pc}^
stacktop: .word stack+4*512
.data
stack: .space 4*512
3--中斷處理程式 --- do_irq函式 c語言(函式原型void name(void))
(1) 讀取正在處理的中斷ID暫存器(ICCIAR)
irq_num = (CPU0.ICCIAR & 0x1FF);
(2)根據irq_num,分支處理中斷
switch(irq_num)
{
.
case 57:
break;
....
}
(3)清除中斷狀態位
(3-1)i.外設級,EXT_INT41_PEND |= 0x1 << 1;
(3-2)ii.GIC級,ICDICPR.ICDICPR1 |= 0x1 << 25;
(3-3)iii.CPU0級 CPU0.ICCEOIR = (CPU0.ICCEOIR & ~(0x1FF)) | irq_num;
下面是C 程式:
#include "exynos_4412.h"
#include "led.h"
void delay_ms(unsigned int num)
{
int i,j;
for(i=num; i>0;i--)
for(j=1000;j>0;j--)
;
}
void do_irq(void)
{
static int a = 1;
int irq_num;
irq_num = CPU0.ICCIAR&0x3ff; //獲取中斷號
switch(irq_num)
{
case 57:
printf("in the irq_handler\n");
if(a)
led_on(1);
else
led_off(1);
a = !a;
EXT_INT41_PEND = EXT_INT41_PEND |((0x1 << 1)); //清GPIO中斷標誌位
ICDICPR.ICDICPR1 = ICDICPR.ICDICPR1 | (0x1 << 25); //清GIC中斷標誌位
break;
}
CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR&(~(0x3ff))|irq_num; //清cpu中斷標誌位
}
/*
* 裸機程式碼,不同於LINUX 應用層, 一定加迴圈控制
*/
int main (void)
{
GPX1.CON =GPX1.CON & (~(0xf << 4)) |(0xf << 4); //配置引腳功能為外部中斷
GPX1.PUD = GPX1.PUD & (~(0x3 << 2)); //關閉上下拉電阻
EXT_INT41_CON = EXT_INT41_CON &(~(0xf << 4))|(0x2 << 4); //外部中斷觸發方式
EXT_INT41_MASK = EXT_INT41_MASK & (~(0x1 << 1)); //使能中斷
ICDDCR = 1; //使能分配器
ICDISER.ICDISER1 = ICDISER.ICDISER1 | (0x1 << 25); //使能相應中斷到分配器
ICDIPTR.ICDIPTR14 = ICDIPTR.ICDIPTR14 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //選擇CPU介面
CPU0.ICCPMR = 255; //中斷遮蔽優先順序
CPU0.ICCICR = 1; //使能中斷到CPU
led_init();
while(1)
{
}
return 0;
}
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