ARM学习随笔（10）中断的学习

LPC2000系列的向量中断控制器（VIC）支持32个中断请求输入，也即是支持32个中断源。这32个中断按顺序称为VIC通道0，VIC通道1，…，VIC通道31（实际上只使用了18个其他的预留）

    每一个VIC通道都支持软件中断与硬件中断，即每个中断均可由软件或硬件中断产生，软件中断与对应通道上的硬件中断是逻辑“或”的关系。软件中断可通过置位VICSoftInt寄存器相应位来产生，也可通过置位VICSoftIntClear寄存器相应位来清除。

 

    LPC2000具有3类中断：FIQ、向量IRQ和非向量IRQ。LPC2000系列可通过对VICIntSelect和VICVectCntlx（x=0,1,…,15）这两类寄存器的设置，将以上的32个中断源设置为FIQ和IRQ中断的任何一种（向量IRQ和非向量IRQ和在一起）。其中，快速中断请求FIQ具有最高优先级。建议只分配一个中断请求给FIQ以减少中断处理程序的延迟。当然，VIC支持多个FIQ中断。

 

    向量IRQ具有中等优先级。该级别最多可分配32个请求中的16个。32个请求中的任何一个都可以分配到16个向量IRQslot中的任意一个。其中，slot0具有最高优先级，而slot15则为最低优先级。

非向量IRQ具有最低优先级。一般也只分配一个中断源。

 

VIC中断设置步骤(前两步是外部中断必需的，而内部中断如定时器中断则不用设置！！）：

在初始化程序中：

一、管脚功能选择

PINSEL0

二、外部中断寄存器的4个寄存器的设置(其中EXTINT标志寄存器因为是达到要求自动置位，所以初始不用设置。当一个管脚选择使用外部中断功能时，对应在 EXTPOLAR 和EXTMODE 寄存器中的
位选择的电平或边沿将置位EXTINT 寄存器的中断标志。这样来向VIC 提出中断请求，如
果管脚中断使能，则产生中断。
通过向EXTINT 寄存器的位EINT0～位EINT3 写入1 来将其清零

往这个位置写1，该位置的值就变成0了，写0就保持不变，不管写前是1还是0，很多IC的寄存器是这么设置的，这是内部结构规定的。

。电平激活方式下，
该操作只有在管脚处于无效状态时才有效。

电平激活方式下，如果管脚的EINT0 功能被选用且管脚处于有效状态时，
该位置位；边沿激活方式下，如果管脚的EINT0 功能被选用且管脚上出
现所选边沿时，该位置位。
有2 个I/O 口可选择用作EINT0 功能 （见“管脚配置”中有关P0.1 和P0.16
的描述）。
该位通过写入1 清除，但电平激活方式下管脚处于有效状态的情况除外
（例如，如果选择EINT0 为低电平激活且低电平在相应的管脚上出现时，
该位不能被清除；只有该管脚上的信号变为高电平时该位才能被清除  写入1以后EINT0是清零了，但是管脚还为低电平，处于有效状态，EINT0又置位了。）
一旦EINT0～EINT3 中的一位被置位并开始执行相应的代码（处理唤醒和/或外部中
断），该位必须清零。否则EINT 管脚刚触发的事件以后将不会被识别。
重要：只要执行外部中断操作模式（也就是，激活电平/边沿）的变化（包括外部中断
的初始化），那么EXTINT 寄存器中相应的位必须被清零！详细内容请见3.5.4 节“外部中
断方式寄存器(EXTMODE – 0xE01F C148)”和3.5.5 节“外部中断极性寄存器(EXTPOLAR –
0xE01F C14C)”。
例如，如果外部中断0 管脚的低电平将系统从掉电模式唤醒，为了将来还能进入掉电模
式，唤醒后的程序必须将EINT0 位复位。如果EINT0 位仍保持置位状态，后来唤醒掉电模
式的任何操作都将失败。外部中断处理也不例外。）

INTWAKE=0X00;//不作为唤醒用，为1时处理器从掉电模式唤醒   

EXTMODE =0x00;// 为0用电平激活，为1时是边沿激活
EXTPOLAR=0x00;//为低电平或下降沿有效
三、VIC的设置

1、设置VICIntSelect

    通过VICIntSelect中断选择寄存器将32个中断请求分配为FIQ或IRQ（包括向量IRQ与非向量IRQ）

相应位为1是FIQ，为0是IRQ。

例如：VICIntSelect = 0x00000000，设置所有中断都是IRQ

 

2、设置VICVectCntlx（仅对于IRQ，FIQ不需要此设置）  选择VIC通道slot并使能slot

    通过VICVectCntlx（x=0,1,…,15）来选择32个中断请求中的某个为向量IRQ并设定此中断请求为IRQ slotx（x对应于VICVectCntlx中的x）。若某个中断源被设定为IRQ，但却未通过VICVectCntlx使能，则该中断源将被默认为非向量IRQ。

例如：VICVectCntl0 = 0x20（0x20是16进制数） | 14（14由于前面没有0x就是一个十进制数，他们俩可以或），设置EINT0为向量中断，使用Slot0。其中0x20是因为VICVectCntlx寄存器第5位是使能（由表知），14是通过下表得到的EINT0的VIC通道号（便于MCU识别是谁的中断请求）。

 

3、设置VICVectAddrx（仅对于IRQ，FIQ不需要此设置）  选择跳转中断服务程序地址（其中VICVectAddr=0；表示中断结束）

当有IRQ中断产生时，VIC将会根据中断源设置VICVectAddr寄存器为相应中断服务程序的地址，切换处理器工作模式为IRQ模式，并跳转到IRQ中断入口0x00000018处；

异常中断向量表中0x00000018处使用“LDR PC, [PC, #-0xFF0]”，使得程序跳转到（0x00000018+8-0x00000FF0=0xFFFFF030）存储器处保存的地址。0xFFFFF030是VICVectAddr寄存器地址。也即是说：通过该指令，程序跳转到VICVectAddr寄存器所指向的中断服务程序的地址。

例如：VICVectAddr0 = (uint32)EINT1_Exception，设置EINT1中断地址。EINT1一般是中断服务程序函数名即服务中断服务程序的首地址，前面要用（uint32）强制类型转换。

 

4、设置VICDefVectAddr（当都设置为向量IRQ时可以没有这个）

若是非向量IRQ中断，VIC提供默认服务程序地址VICDefVectAddr，IRQ中断入口程序可通过读取VIC的向量地址寄存器VICVectAddr来取得该地址，然后跳转到相应服务程序继续执行。该默认服务程序由所有非向量IRQ公用，默认服务程序可读取IRQ状态寄存器以确定哪个IRQ被激活。

例如：VICDefVectAddr = (uint32)Default_Entry，设置非向量中断地址。如果在管理向量中断的VICVectCntl0~15和VICVectAddr0~15中没有设置某一个中断EINTx则此EINTx中断发生时，要进入非向量中断处理程序Default_Entry。

 5、  EXTINT=0X01;//通过向 EXTINT 寄存器 写入 1 来将其清零  定时器也是写入1清零

6、设置VICIntEnable使能,使能IRQ或FRQ

例如：VICIntEnable = 0x00018000，使能EINT1和EINT2。因为EINT1和EINT2的VIC通道号分别为15和16，所以15和16两位置一将EINT1和EINT2使能。

 

在中断服务程序中：

1、清除相应的中断标志，以响应下一次中断，并切换处理器工作模式。建议用__irq关键字定义中断服务程序（void __irq IRQ_Eint0 (void)），这样的话，该函数将自动切换处理器工作模式，但该函数不能返回参数或者数值。    EXTINT=0X01;//通过向 EXTINT 寄存器 写入 1 来将其清零。

2、中断处理程序。用户自己编写的实现某种功能的中断程序。

3、退出中断前，一定要对VICVectAddr寄存器写0，通知VIC中断结束  //中断程序结束时对向量地址寄存器执行 写 “0”操作

 

【在公共中断处理函数中
 __irq __arm void irq_handler (void)        //公共中断处理函数，检查 VICVectAddr 是否为空
{
    void (*interrupt_function)();
    unsigned int vector;

/***********当只有一个中断源时可以这样处理*************************/
    vector = VICVectAddr;     // Get interrupt vector.
//如果作为非向量中断，这里把 VICDefVectAddr 赋给 vector 和把 VICVectAddr 赋给 vector 都可以，
//因为当发生非向量中断时处理器自动把 VICDefVectAddr 赋给 VICVectAddr
    interrupt_function = (void(*)())vector;
    if(interrupt_function !=NULL){
       interrupt_function();  // Call vectored interrupt function.
    }else{
        VICVectAddr = 0;      // Clear interrupt in VIC.
    }

/*********当只有一个中断源时可以这样处理*************************/

// 当有多个中断时可以通过读 VICIRQStatus 寄存器来判断是哪个中断产生了，并跳转到相应的处理函数
}

】这是在IAR环境下的代码，在keil中不需要

 

具体FIQ、向量IRQ和非向量IRQ的具体设置步骤不完全相同

1、快速中断FIQ

⑴在主程序中：

1、在VICIntSelect中将中断分配为FIQ中断；

2、在VICIntEnable中使能外设中断。

⑵中断服务程序中：

1、中断处理程序；

2、清除相应的中断标志，以响应下一次中断。

2、向量IRQ

⑴主程序

1、在VICIntSelect中将中断分配为IRQ中断；

2、在VICVectCntlx中分配中断通道（优先级）；

3、在VICVectAddrx中设置中断服务程序的地址；

4、通过VICIntEnable使能外设中断。

⑵中断服务程序

1、中断处理；

2、清除相应的中断标志，以响应下一次中断；

3、对VICVectAddr寄存器执行写操作（通常为0x00），结束向量中断。

3、非向量IRQ

⑴主程序

1、在VICDefVectAddr中设置中断服务程序的地址；

2、通过VICIntEnable使能外设中断。

⑵中断服务程序

1、中断处理；

2、清除相应的中断标志，以响应下一次中断；

3、对VICVectAddr寄存器执行写操作（通常为0x00），结束向量中断。

完整代码：

#include<lpc213x.h>
#include<stdio.h>
#define EINT0 14
#define led 1<<16
#define uint unsigned int


void __irq KeyIntr (void)
{
uint i;

i = IO1PIN; /* 读取当前IO1管脚 */
if ((i & led) == 0)
IO1SET = led;
else
IO1CLR = led;

/* 等待外部中断信号恢复为高电平
若信号保持为低电平，中断标志会一直置位。*/
while ((EXTINT & 0x01) != 0)
{
EXTINT = 0x01;/* 清除EINT0中断标志*/
}

VICVectAddr = 0;/* 向量中断结束*/
}
void init()
{
/*****************第一步***********/
PINSEL1=0x00000001; //P0.16选择为ENT0  但ENT0的值不是P0.16，只不过P0.16选择了ENT0功能。在P0.16为有效状态是ENT0才置位。 


/*****************第二步***********/
INTWAKE=0; //不作为唤醒使用
EXTMODE=0; //电平方式触发
EXTPOLAR=0;//低电平触发


/*****************第三步***********/
VICIntSelect   = 0x00000000;/* 设置所有中断分配为IRQ中断*/
VICVectCntl0   = 0x20 | EINT0;/* 分配中断编号，使能IRQ*/
VICVectAddr0   = (uint)KeyIntr;/* 设置中断服务程序地址*/
EXTINT         = 0x01;/* 清除EINT0中断标志*/
VICIntEnable   = 1 << EINT0;
}  


int main()
{
PINSEL2 = 0x00000000;// 管脚连接GPIO
IO1DIR  = led;/* 设置led控制口为输出，其余输入。*/
IO1SET = led;


init();
// IRQEnable();/*IAR使能IRQ中断 在VICVectCntl0的第5位以控制使能，所以可以不写*/


while (1); /* 等待中断 */
}