Nios II中断简述及中断调试技巧

一、Nios II中断简述

      NiosII 的中断处理方式带有典型的RISC处理器的特征，所有的中断处理都从同一入口进入，然后由软件加以分配。负责分配工作的软件叫系统ISR，它是由开发系统提供的，自动的连接到可执行程序上。系统ISR维护着一个中断向量表，表中的每一项代表着一个专项处理程序的入口。所有的专项处理程序都是由用户定义然后注册到中断向量表中的，叫做用户ISR。系统ISR的入口地址是在SOPC_Builder中定义的，叫Exception Address。和中断有关的CPU寄存器有：ctl0、ctl1、ctl3、ctl4。Ctl0 是程序状态字，它的bit0位是全局中断允许位，1代表允许，0代表禁止。Ctl1是程序状字的堆栈，当发生中断时，由它保留一个程序状态字的备份。Ctl3是中断允许寄存器，其中每一位控制着一个中断源，1代表允许，0代表禁止，共计32位。Ctl4是中断申请寄存器，每一位对应着一个中断源的中断请求，1代表有中断，0代表没有******计32位。

      NiosII的中断处理过程是这样的：
1、 考备一份程序状态字到ctl1；
2、 清除全局中断允许位PIE，禁止中断；
3、 将下一条将执行的指令的地址存入R29，以便中断返回之用；
4、 跳转到中断入口地址，进入系统ISR；
5、 系统ISR保护现场；
6、 系统ISR检测ctl1的PIE位，如为0则进入软中断处理程序从11继续，否则由7继续；
7、 系统ISR检测Ctl4，如果有中断申请，则转到硬中断处理和序，否则进入软中断处理程序；
8、 硬中断处理程序将检测中断申请号，并检索中断向量表，跳转到用户中断处理程序；
9、 用户中断处理程序做出具体的处理，最后返回系统ISR；
10、 系统ISR恢复现场，并返回；
11、 软中断处理程序进行陷井指令、模拟指令判断，并做相应处理，然后返回系统ISR；
12、 系统ISR恢复现场并返回；

　　软中断处理程序是用来处理由软件发起的中断事件的，包括调试指令引起的中断及未定义指令引起的中断。目前未定义指令的处理主要为乘、除法运算指令的处理，不支持用自定义的操作码，除用户自己修改系统程序。如果软中断处理程序遇到了一个不识别的操作码，将返回一个不确定的结果。
与用户编程相关API函数有：
1、 alt_irq_register();
2、 alt_irq_disable();
3、 alt_irq_enble();
4、 alt_irq_disable_all();
5、 alt_irq_enable_all();
alt_irq_register()是向系统ISR注册用户ISR的API函数。其原形为：
  int alt_irq_register( alt_u32 id,void *context,void (* isr)(void *, alt_u32))
     id 代表被服务的中断向量号；
     context 是运行参数指针，将来作为第一个参数传给用户ISR；
     Isr 是一个函数指针，指向用户ISR入口；
如果注册成功，函数返回0,并允许全局中断及被服务中断；不成功返回非0值。
Alt_irq_disable()用来禁止某个中断服务。原形为：
                   Int alt_irq_disable(alt_u32 id)
                   Id 为对应的中断号；
                   返回值为0;
alt_irq_enable()与alt_irq_disable()对应，用来开启某个中断服务。原形为：
                   int alt_irq_enable(alt_u32 id)
alt_irq_disable_all()用于关闭全局中断，原形为：
                  alt_irq_context alt_irq_disable_all(void)
                   返回值为中断控制寄存器的值。
Alt_irq_enable_all()用于开启全局中断，原形为：
                   void alt_irq_enable_all( alt_irq_context context)
                   context 代表中断控制寄存器的值。
用户定义的用户ISR程序要符合统一的原形定义，即：
            void isr(void * context, alt_u32 id)
函数名没特别的要求，与一般函数一样。入口参数与返回值要严格按标准形式定义，否则系统ISR将不能正确的对其调用。

二、中断调试技巧

中断调试技巧见附件

http://download1.csdn.net/down3/20070529/29095416397.doc