S3C44B0的中断模式

来源：互联网发布：OVI浏览器java 编辑：程序博客网时间：2024/05/16 14:50

对于各种中断源的响应，S3C44B0有两种中断模式：向量中断模式和非向量中断模式，这就导致在软件处理上，可以很灵活的处理中断请求。一般来说做如下处理：

如果系统采用的ROM定位在地址0X00，则中断向量标应该包含一系列分支语句，跳转到相应的中断处理程序（这也是S3C44B0所支持的模式）
如果ROM定位到别的地址处，向量必须由初始化代码进行动态定位。
一般把这部分功能放在Bootloader中处理，对于这一点来说初学者很容易搞混，下面就详细解释中断处理的几种实现方式。

一、中断处理的实现方式
1、向量中断模式（也叫矢量中断模式）（IRQ支持，FIQ不支持）

为了缩短中断模式在进入所需的服务前所需要的中断响应时间，S3C44B0提供了一种新的中断模式——矢量中断模式。当多重中断源请求中断时，硬件优先级逻辑会判断哪一个中断将会被执行，同时，硬件逻辑自动执行由0x18地址到各个中断源向量地址的跳转指令，然后再由中断源向量进入相应的中断处理程序。简单的说，每个中断源对应一个内存地址，只要在对应的地址上设置一条到中断服务程序的跳转指令，CPU自动跳转到响应的中断处理函数。和原来的软件实现方式相比，这种方式可显著缩短中断响应时间。

当系统发生IRQ中断时候，cpu的PC会读取位于0x18处的IRQ中断指令（也就是说跳到地址0x18处去执行指令），然后CPU自动读取对应于该中断源确定地址上的指令取代0x18处的指令（这个过程是由系统自动完成的，不需要用户编程），通过跳转指令，系统就直接跳转到对应地址，这样节省了中断处理时间，提高中断处理速度。——通俗点说，如果采用了向量中断模式，一旦发生中断，CPU就会跳到相应的地址来执行指令。例如ADC中断的向量地址为0xC0,一旦发生ADC中断，PC就先跳到了地址0x18再跳到0xC0上来执行命令，但对于用户来说，就跟一发生中断就直接跳到了0xC0上没有区别，这个先跳到0x18的过程可以忽略不计，由系统自动完成。如果在0xC0处放如下代码： ldr PC , =HandlerADC ，当ADC中断产生的时候系统会自动跳转到HandlerADC函数中。

2、非向量中断模式

这种模式处理方式是一种传统的中断处理方法，当系统产生中断的时候，系统将interrupt pending寄存器中对应标志位置位（当然向量中断模式也有这步发生），然后跳转到地址0x18处。用户需要在地址0x18处写一个统一中断函数，该函数通过读取interrupt pending寄存器中对应标志位，来判断中断源，并根据优先级关系再跳到对应中断源的处理代码中。

   在非向量中断模式下，有两种方式可以使PC指向相应的中断处理程序。
   第一种方法，可以通过对I_ISPR/F_ISPR寄存器的分析判断出中断的类型，然后再把PC指向相应的中断处理程序。其中HandlerXXX实际上是一段跳转程序，运行这段程序将把HandleXXX指向的内容值赋给PC。由于HandleXXX所对应的地址中，存放的是每个相应的ISR的起始地址，这样就完成了向特定ISR的调转。这些ISR地址存放在HandleXXX指向的表项中，该表一般定位在RAM高端，基地址为ISR_STARTADDRESS。
   第二种方法，对于IRQ处理程序可以通过对I_CMST寄存器的分析来判断中断源的类型，然后再把PC指向相应当中断处理程序。
   之所以被称为向量中断模式，是因为它不需要用程序判断中断源，通过硬件实现直接跳转到相应ISR。而非向量中断必须在中断服务程序中判断中断来源，进而跳转到不同的处理程序。
   在非向量中断模式下，中断响应流程如下：
   1、通常情况下，CPU内核收到来自中断控制器的IRQ中断请求，会在0x00000018处执行一条指令，在从0x00000018处取指令时，中断控制器会在数据总线上加载分支指令。这些分支指令使程序计数器能够对应到每一个中断源的向量地址。所以，一般会在从0x00处到0xA0处放置跳转指令，跳转到HandlerXXX处。

   2、HandlerXXX处一般放置汇编下面的一段中断处理宏（一般定义为HANDLER），入口是跳转地址，
   主要流程：
            栈空间递减保存跳转地址
            保存工作寄存器R0到栈
            载入中断入口地址所在位置到R0
            载入中断入口地址到R0
            保存中断入口地址到栈

二、向量中断模式的启动代码分析及编程。

1、中断向量模式中，具体实现如下：

中断服务入口地址处，写入一个调用宏的指令（类似于子程序），这个宏是一个“加载程序”，把中断服务的首地址装载于pc中。具体调用一个框图来表示,结合以下的程序理解，接下来还有一个针对框图的具体的讲解。以ADC中断为例子：

①启动代码44binit.s定义了一个宏：$HandlerLabel HANDLER。

②启动代码44binit.s把“ldr PC , =Handler***”装入了对应的地址中（在0x0为首的一系列地址中），例如“ldr PC , =HandlerADC”这条指令被装入了0x000000c0地址中。

③启动代码44binit.s开辟了一些在SDRAM（>0x0c000000）上的以_ISR_STARTADDRESS（我的板子程序定义为0x0c7fff00）为基址的一些地址中，每个地址用一个标号表示，用于存放中断服务程序的地址。例如，“HandleADC # 4” ，可以HandleADC认为是_ISR_STARTADDRESS+0x20的这个地址的标号。详见代码。

④在main.c包含的头文件44b.H中，对于“_ISR_STARTADDRESS+0x20”有如下定义，#define pISR_ADC (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x20))，pISR_ADC这是一个指针，在上一个步骤中，开辟出来空间就是给这个指针用的。

⑤ 在main.C或者其他的c文件里，包含44b.H这个头文件的前提下，可以编写一个中断处理函数，void __IRQISR_ADC（）{……}，然后再加入语句pISR_ADC=（unsignde）ISR_ADC，这样就把ISR_ADC（）这个函数的地址写入了_ISR_STARTADDRESS+0x20)这个地址中。值得注意的是，是地址被写入了地址。

⑥ADC中断发生，PC跳转到执行0x 000000C0处。

⑦CPU执行存放在地址0x000000C0上的“ldr PC , =HandlerADC”这条指令。

⑧PC再跳至执行宏指令“HandlerADC HANDLER HandleADC”，此宏指令（实质上就是一个子程序）执行完的结果，就是把(_ISR_STARTADDRESS+0x20)这个地址上存放的子程序ISR_ADC（）地址给PC，PC就执行ISR_ADC（）。

⑨执行完毕，返回。

注：（1）步骤①②③在出现在44binit.s，详见我的启动代码中的注释。

（2）_ISR_STARTADDRESS的定义在option.inc中：_ISR_STARTADDRESS EQU 0xc7fff00

（3）步骤④在44b.H中定义：#define pISR_ADC (*(unsigned *)(_ISR_STARTADDRESS+0x20))

（4）在main.C或者其他的c文件里，写入：

void __IRQ ISR_ADC（）{……}和pISR_ADC=（unsignde）ISR_ADC

（5）必须加入在中断服务程序中__IRQ，以高速编译器这个是一个中断服务程序，这样编译器会在编译时候加上返回用户模式的代码，以实现中断后程序的自动返还。

0 0