第7章I／O端口及中断控制器.ppt

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1、1第7章 IO端口及中断控制器2本章重点本章重点:S3C2410A I/O端口概述；I/O端口控制；I/O端口特殊功能寄存器；I/O端口程序举例。在I/O端口特殊功能寄存器中，除了讲述GPAGPH对应的寄存器外，还讲述了杂项控制寄存器、与外部中断有关的寄存器等内容。S3C2410A中断控制器概述；中断控制器操作、中断源及中断优先权产生模块；中断控制器特殊功能寄存器；中断程序举例。37.1 I/O端口概述I/O端口控制寄存器位于S3C2410A内部，有117个多功能输入/输出端口引脚，分为如下8个端口：端口A（GPA）：23个输出引脚的端口；端口B（GPB）：11个输入/输出引脚的端口；端口C（

2、GPC）：16个输入/输出引脚的端口；端口D（GPD）：16个输入/输出引脚的端口；端口E（GPE）：16个输入/输出引脚的端口；端口F（GPF）：8个输入/输出引脚的端口；端口G（GPG）：16个输入/输出引脚的端口；端口H（GPH）：11个输入/输出引脚的端口。4上述8个端口也称为通用输入输出端口GPIO（General Purpose I/O，通用输入/输出接口）也称为并行I/O（parallel I/O），是最基本的I/O形式，由一组输入引脚、输出引脚或输入/输出引脚组成，CPU对它们能够进行存取操作。为了满足不同系统设计的需要，每个I/O口可以很容易地通过软件对进行配置。每个引脚的功

3、能必须在启动主程序之前进行定义。如果一个引脚没有使用复用功能，那么它可以配置为I/O口。注意：端口A除了作为功能口外，只能够作为输出口使用。5在S3C2410A中，大多数的引脚端都是复用的，所以对于每一个引脚端都需要定义其功能。为了使用I/O口，首先需要定义引脚的功能。每个引脚端的功能通过端口控制寄存器（PnCON）来定义（配置）。与配置I/O口相关的寄存器包括：端口控制寄存器（GPACONGPHCON）、端口数据寄存器（GPADATGPHDAT）、端口上拉寄存器（GPBUPGPHUP）、杂项控制寄存器以及外部中断控制寄存器（EXTINTN）等。6在7.3.2节，讲述了特殊功能寄存器中的另外一

4、些寄存器，这些寄存器控制某些时钟信号、外部中断请求信号的方式、外部中断屏蔽与否等等。包括：杂项控制寄存器MISCCR、DCLK控制寄存器DCLKCON、外部中断控制寄存器EXTINT0EXTINT2、外部中断滤波寄存器EINTFLT2和EINTFLT3、外部中断屏蔽寄存器EINTMASK、外部中断登记寄存器EINTPEND和通用状态寄存器GSTATUS0GSTATUS4。每个寄存器的具体含义见7.3.2节。77.2 I/O端口控制 端口引脚配置寄存器GPACONGPHCON在S3C2410A中，大多数引脚有多种功能。因此对每个引脚，要求确定哪一种功能被选择。端口引脚配置寄存器GPACONGPH

5、CON确定每个引脚的功能。如果GPF0GPF7和GPG0GPG7在Power_OFF模式用作唤醒信号，那么这些端口应该配置成中断模式。8 端口数据寄存器GPADATGPHDAT如果端口被配置为输出端口，数据应该写到端口数据寄存器的对应位；如果端口被配置为输入端口，数据应该从端口数据寄存器的对应位读出。9 端口上拉（电阻）允许/禁止寄存器GPBUPGPHUP端口上拉（电阻）允许/禁止寄存器也称为端口上拉允许/禁止寄存器。端口上拉（电阻）允许/禁止寄存器控制每个端口上拉电阻允许/禁止。当对应位为0时，引脚的上拉电阻被允许；当对应位为1时，上拉电阻被禁止。10 杂项控制寄存器杂项（miscellan

6、eous）控制寄存器对数据总线端口DATA31:16、DATA15:0上拉电阻、USB pad和CLKOUT等进行选择。11 外部中断控制寄存器EXTINTn和外部中断滤波寄存器EINTFLTnS3C2410A的24个外部中断可以由各种信号方式提出请求。由EXTINTn寄存器配置的外部中断请求信号方式有：低电平触发、高电平触发、下降沿触发、上升沿触发以及2个沿都触发。8个外部中断引脚有数字滤波，参见7.3.2节外部中断滤波寄存器EINTFLT2和EINTFLT3。只有16个EINT引脚EINT15:0在Power_OFF模式可以用作唤醒源。12 Power_OFF模式与I/O端口在Power_

7、OFF模式，所有GPIO寄存器值被保留。外部中断屏蔽寄存器EINTMASK不能阻止从Power_OFF模式中唤醒。但是，如果EINTMASK正屏蔽着EINT15:4中的一个，虽然唤醒能够被操作，但源登记寄存器SRCPND中的EINT4-7和EINT8-23位，在刚刚唤醒后将不设置为1。137.3 I/O端口特殊功能寄存器7.3.1 端口A端口H寄存器组 端口A寄存器组 共有4个寄存器：端口A引脚配置寄存器GPACON，地址0 x56000000,可读写，复位值0 x7FFFFF。端口A数据寄存器GPADAT，地址0 x56000004,可读写，复位值未定义。其他未用。各寄存器具体含义见表7-1

8、和表7-2。14表7-1 端口A引脚配置寄存器含义GPACON位位描描 述述GPACON位位描描 述述GPA22220=输输出出 1=nFCEGPA10100=输输出出 1=ADDR25GPA21210=输输出出 1=nRSTOUT GPA990=输输出出 1=ADDR24GPA20200=输输出出 1=nFREGPA880=输输出出 1=ADDR23GPA19190=输输出出 1=nFWEGPA770=输输出出 1=ADDR22GPA18180=输输出出 1=ALEGPA660=输输出出 1=ADDR21GPA17170=输输出出 1=CLEGPA550=输输出出 1=ADDR20GPA16

9、160=输输出出 1=nGCS5GPA440=输输出出 1=ADDR19GPA15150=输输出出 1=nGCS4GPA330=输输出出 1=ADDR18GPA14140=输输出出 1=nGCS3GPA220=输输出出 1=ADDR17GPA13130=输输出出 1=nGCS2GPA110=输输出出 1=ADDR16GPA12120=输输出出 1=nGCS1GPA000=输输出出 1=ADDR0GPA11110=输输出出 1=ADDR2615GPADAT位位描描 述述GPA22:022:0当当该该端口被配置端口被配置为输为输出端口出端口时时，引脚状，引脚状态态与与这这个寄个寄存器中的存器中的对

10、应对应位相同。位相同。当当该该端口被配置端口被配置为为功能引脚功能引脚时时，读读入入值值未定未定义义表7-2 端口A数据寄存器含义16 端口B寄存器组共有4个寄存器：端口B引脚配置寄存器GPBCON，地址0 x56000010,可读写，复位值0 x7FFFFF。端口B数据寄存器GPBDAT，地址0 x56000014,可读写，复位值未定义。端口B上拉允许/禁止寄存器GPBUP，地址0 x56000018，可读写，复位值0 x00。第四个保留未用。各寄存器具体含义见表7-3、表7-4和表7-5。17表7-3 端口B引脚配置寄存器含义GPBCON位位描描 述述GPB1021:2000=输输入入 0

11、1=输输出出 10=nXDREQ0 11=保留保留GPB919:1800=输输入入 01=输输出出 10=nXDACK0 11=保留保留GPB817:1600=输输入入 01=输输出出 10=nXDREQ1 11=保留保留GPB715:1400=输输入入 01=输输出出 10=nXDACK1 11=保留保留GPB613:1200=输输入入 01=输输出出 10=nXBREQ 11=保留保留GPB511:1000=输输入入 01=输输出出 10=nXBACK 11=保留保留GPB49:800=输输入入 01=输输出出 10=TCLK0 11=保留保留GPB37:600=输输入入 01=输输出出

12、10=TOUT3 11=保留保留GPB25:400=输输入入 01=输输出出 10=TOUT2 11=保留保留GPB13:200=输输入入 01=输输出出 10=TOUT1 11=保留保留GPB01:000=输输入入 01=输输出出 10=TOUT0 11=保留保留18GPBDAT位位描描 述述GPA10:010:0当当该该端口被配置端口被配置为输为输入端口入端口时时，从，从输输入引脚来的外入引脚来的外部信号能部信号能够够从从这这个寄存器的个寄存器的对应对应位位读读出。出。当当该该端口被配置端口被配置为输为输出端口出端口时时，写到，写到这这个寄存器中个寄存器中的数据能的数据能够够被送到被送到对

13、应对应的引脚。的引脚。当当该该端口被配置端口被配置为为功能引脚功能引脚时时，读读入入值值未定未定义义表7-4 端口B数据寄存器含义表7-5 端口B上拉寄存器含义GPBUP位位描描 述述GPA10:010:00：连连接到接到对应对应端口引脚的上拉功能被允端口引脚的上拉功能被允许许。1：连连接到接到对应对应端口引脚的上拉功能被禁止。端口引脚的上拉功能被禁止。19 端口C寄存器组 各寄存器具体含义见表7-6、表7-7和表7-8。端口D寄存器组 各寄存器具体含义见表7-9、表7-10和7-11。端口E寄存器组 各寄存器具体含义见表7-12、表7-13和表7-14。端口F寄存器组 各寄存器具体含义见表7

14、-15、表7-16和表7-17。端口G寄存器组 各寄存器具体含义见表7-18、表7-19和表7-20。端口H寄存器组 各寄存器具体含义见表7-21、表7-22和表7-23。207.3.2 其他寄存器 杂项控制寄存器杂项控制寄存器中的一些位用来对USB主机和USB设备进行控制；另外一些位用于保护SDRAM，以及对数据总线上拉电阻允许/禁止等进行控制。杂项控制寄存器MISCCR，地址为0 x56000080，可读写，Reset值为0 x10330。寄存器具体含义见表7-24。SCKE、SCLK1和SCLK0引脚信号，S3C2410A输出，在Power_OFF模式用于保护SDRAM。在寄存器MISC

15、CR中规定了它们输出信号的方式。21 DCLK控制寄存器DCLK控制寄存器DCLKCON，地址为0 x56000084，可读写，Reset值为0 x0。寄存器具体含义见表7-25。DCLKCON寄存器定义DCLK0、DCLK1信号，这两个信号用作外部源时钟，DCLKn信号的低电平、高电平时间长度的关系见图7.1。只有当CLKOUT1:0被设置成发送DCLKn信号时，DCLKCON才能够实际操作。22图7.1 DCLKn高低电平关系23 外部中断方式控制寄存器组外部中断控制寄存器组共有3个寄存器，寄存器名分别为EXTINT0、EXTINT1和EXTINT2；地址分别为0 x56000088、0

16、x5600008C和0 x56000090；可读写；Reset值均为0。外部中断控制寄存器组，能够配置EXINT0EXINT23共24个外部中断源中的每一个提出中断请求信号的方式，包括电平方式和边沿方式，同时也配置了信号的极性。为了识别电平中断，对EINT15:0中的EXTINTn引脚合法的逻辑电平必须保持最少40ns以上。各寄存器具体含义见表7-26、表7-27和表7-28。24外部中断控制寄存器外部中断控制寄存器寄存器地址读/写描述复位值EXTINT0外部中断控制寄存器0 0 x56000088 R/W使用位30:0，分别对EINT7EINT0触发信号进行配置。000：低电平触发；001：

17、高电平触发；01x：下降沿下降；10 x：上升沿触发；11x：双边沿触发0 x0EXTINT1外部中断控制寄存器10 x5600008C R/W使用位30:0，分别对EINT15EINT8触发信号进行配置。0 x025EXTINT2外部中断控制寄存器20 x56000090 R/W使用位30:0，分别对EINT23EINT16触发信号进行配置。000：低电平触发；001：高电平触发；01x：下降沿下降；10 x：上升沿触发；11x：双边沿触发。位31为EINT23滤波器使能控制，1：使能；0：不使能0 x026 外部中断滤波寄存器组外部中断滤波寄存器组共有4个寄存器，前两个保留未用。后两个寄存

18、器分别是EINTFLT2和EINTFLT3；地址分别是0 x5600009C和0 x560000A0；可读写；Reset值均为0 x0。2个外部中断滤波寄存器控制8个外部中断EINT23:16使用的滤波时钟和滤波宽度。各寄存器具体含义见表7-29和表7-30，表中OSC_CLK即图6.1中的XTIpll。27 外部中断屏蔽寄存器外部中断屏蔽寄存器名为EINTMASK，地址为0 x560000A4，可读写，Reset值为0 x00FFFFF0。外部中断屏蔽寄存器能够对20个外部中断源EINT23:4分别进行屏蔽，具体含义见表7-31。28外部中断屏蔽寄存器外部中断屏蔽寄存器寄存器地址 读/写描述

19、 复位值EINTMASK 0 x560000A4 R/W 外部中断屏蔽寄存器，使用位23:4 控制EINT23EINT4中断屏蔽。0：使能中断；1：屏蔽中断0 x00FFFFF0 29 外部中断登记寄存器外部中断登记寄存器EINTPEND供20个外部中断EINT23:4使用。用户能够清除EINTPEND寄存器某一指定位，方法是通过给寄存器对应位写1。外部中断登记寄存器（external interrupt pending register）也译作外部中断未决寄存器。外部中断登记寄存器地址为0 x560000A8，可读写，Reset值为0 x0。外部中断登记寄存器具体含义见表7-32。1表示有中

20、断请求。30寄存器地址 读/写 描述 复位值EINTPEND 0 x560000A8 R/W 外部中断登记寄存器，使用位23:4 控制EINT23EINT4中断请求。0：不被请求；1：被请求 0 x0 31 通用状态寄存器组通用状态寄存器组由5个寄存器GSTATUS0GSTATUS4组成；地址分别为0 x560000AC、0 x560000B0、0 x560000B4、0 x560000B8和0 x560000BC；前两个寄存器为只读，后3个为可读写寄存器；Reset值分别为未定义、0 x32410000、0 x1、0 x0和0 x0。各寄存器具体含义见表7-33、表7-34、表7-35、表7

21、-36和表7-37。32通用状态寄存器通用状态寄存器寄存器地址 读/写 描述 复位值GSTATUS0 0 x560000AC R 外部引脚端状态Undefined GSTATUS1 0 x560000B0 R 芯片ID 0 x32410000 GSTATUS2 0 x560000B4 R/W 复位状态 0 x1 GSTATUS3 0 x560000B8 R/W Infrom 寄存器，可以利用nRESET和看门狗定时器清零0 x0 GSTATUS4 0 x560000BC R/W Infrom寄存器，可以利用nRESET和看门狗定时器清零0 x0 33这些寄存器中，可以读取的S3C2410A的引

22、脚状态有：nWAIT，存储器要求等待（扩展当前总线周期）信号，输入，见表7-33，参考表5-3。NCON，Nand Flash配置状态，输入，见表7-33，参考表5-29。RnB，Nand Flash Ready/Busy输入信号，见表7-33，参考表5-29。nBATT_FLT，电池状态引脚输入信号，见表7-33，参考表6-1。347.4 I/O端口程序举例在嵌入式系统中能够使用C语言对特殊功能寄存器进行读写，特殊功能寄存器位于S3C2410A片内。每个特殊功能寄存器都有一个固定地址，通常要在.H文件中映射特殊功能寄存器的地址。方法是对每个特殊功能寄存器对应的地址，用预处理命令define加

23、以定义。以下映射方法一的代码取自C/OS-的gpio.h，方法二的代码取自Linux的arch-s3c2410/s3c2410.h。35方法一：#define _REG(x)(*(volatile unsigned int*)(x)#define GPIO_CTL_BASE0 x56000000#define bGPIO(p)_REG(GPIO_CTL_BASE+(p)#define rMISCCRbGPIO(0 x80)/相当于#define rMISCCR(*(volatile unsigned int*)(0 x56000000+0 x80)/下同#define rDCLKCONbGPI

24、O(0 x84)#define rEXTINT0 bGPIO(0 x88)#define rGSTATUS3bGPIO(0 xb8)#define rGSTATUS4bGPIO(0 xbc)#define rGPACONbGPIO(0 x00)#define rGPADATbGPIO(0 x04)#define rGPBCON bGPIO(0 x10)#define rGPHCONbGPIO(0 x70)#define rGPHDATbGPIO(0 x74)#define rGPHUPbGPIO(0 x78)36方法二：#define GPIO_CTL_BASE 0 x56000000#def

25、ine bGPIO(p)_REG(GPIO_CTL_BASE+(p)#define MISCCRbGPIO(0 x80)#define DCLKCON bGPIO(0 x84)#define EXTINT0 bGPIO(0 x88)#define GSTATUS3bGPIO(0 xb8)#define GSTATUS4bGPIO(0 xbc)#define GPACONbGPIO(0 x00)#define GPADATbGPIO(0 x04)#define GPBCONbGPIO(0 x10)#define GPHCONbGPIO(0 x70)#define GPHDATbGPIO(0 x7

26、4)#define GPHUPbGPIO(0 x78)37 以下程序是C/OS-环境下，针对某开发板具体配置，设置I/O端口的一个例子。请读者根据I/O端口设置的数据，说出开发板的配置。38 rGPACON=0 x5ef7ff;rGPBCON=0 x155559;rGPBUP =0 x7ff;rGPCCON=0 xaaaa55aa;rGPCUP =0 xffff;rGPDCON=0 xaaaaaaaa;rGPDUP =0 xffff;rGPECON=0 xaaaaaaaa;rGPEUP =0 xffff;rGPFCON=0 x55aa;rGPFUP =0 xff;rGPGCON=0 xff4a

27、ffb9;rGPGUP =0 xffff;rGPGDAT=rGPGDAT&0 xffef;rGPHCON=0 x2afaaa;rGPHUP =0 x7ff;39【例7.1】以下举例程序中，端口E、端口F作为普通I/O端口使用，其中端口E的GPE3引脚输出控制一个LED指示灯、GPE4引脚输出控制一个蜂鸣器，如图7.2所示；端口F用作并行数据输入，若端口F对应的引脚上有一位是低电平时，则蜂鸣器发声，LED灯亮。(见参考书P243）407.5 中断控制器概述 S3C2410A片内的中断控制器，接收来自56个中断源的中断请求。这些中断源由S3C2410A外部中断请求引脚和片内外设提供。片内外设包括D

28、MA控制器、UART、IIC等。在这些中断源中，UARTn的INT_ERRn、INT_RXDn和INT_TXDn经过逻辑或以后送到中断控制器，作为INT_UARTn。EINT4EINT7、EINT8EINT23经过逻辑或以后送到中断控制器，作为EINT4_7、EINT8_23。41当从片内外设和外部中断请求引脚接收到多个中断请求时，中断控制器经过仲裁处理后，向ARM920T内核请求FIQ或IRQ中断。仲裁处理取决于硬件优先权逻辑，并且仲裁结果写入中断登记寄存器INTPND（interrupt pending register）。用这种方法可以帮助用户，告知在多个中断请求源中，哪一个经过仲裁并送

29、到ARM920T内核。42图7.3是中断处理示意图。43有了中断请求，请求源的保存可以分为两种。一种是带子请求寄存器的，如UARTn的INT_ERRn、INT_RXDn和INT_TXDn，有了中断请求，请求源要保存在子源登记寄存器SUBSRCPND中；另一种是不带子请求寄存器的，如INT_DMA3，有了中断请求，请求源要保存在源登记寄存器SRCPND中。对于带子请求寄存器的，还要检查中断子屏蔽寄存器INTSUBMSK是否对某一个子请求源进行了屏蔽，只有不屏蔽，才能在源登记寄存器SRCPND中对应位置1。之后，一个或多个中断请求要判断是否被屏蔽；是IRQ模式还是FIQ模式；如果是IRQ模式还要判

30、断多个中断请求的优先权；最后以IRQ或FIQ请求送ARM920T内核。44外部中断EINT4EINT7、EINT8EINT23的请求，要在外部中断登记寄存器EINTPEND中保存，检查外部中断屏蔽寄存器EINTMASK是否屏蔽，如果不屏蔽，才能送到源登记寄存器SRCPND的对应位EINT4_7、EINT8_23。中断控制器用到的S3C2410A引脚信号有EINT0EINT23和nBATT_FLT。457.6 中断控制器操作、中断源及中断优先权7.6.1 中断控制器操作中断控制器操作 程序状态寄存器（PSR）中的F位和I位 如果ARM920T CPU中的PSR的F位被设置为1，CPU不接受来自中

31、断控制器的快速中断请求（Fast Interrupt Request，FIQ）。同样，如果I位被设置为1，CPU不接受来自中断控制器的中断请求（Interrupt Request，IRQ）。因此，通过清除PSR的F位或I位为0，同时设置中断屏蔽寄存器INTMSK的对应位为0，送到中断控制器的中断请求才能被处理。46 中断模式 ARM920T有2种类型的中断模式：FIQ或IRQ，所有的中断源在中断请求时，要确定该中断源被设置成哪一种模式。中断模式寄存器INTMOD中的每1位，指示一个中断源被设置成了哪一种模式。所有中断源中，只有1个可以设置成FIQ模式。47 中断登记寄存器S3C2410A中有两

32、个中断登记寄存器，一个是源登记寄存器SRCPND，另一个是中断登记寄存器INTPND。这两个登记寄存器指示一个中断请求是或否被登记（记录）。当多个中断源同时请求中断服务时，寄存器SRCPND多个对应位被设置成1。与此同时，经过仲裁处理后，寄存器INTPND中仅仅1位被自动地设置为1。如果多个中断被屏蔽，这些中断源同时请求中断服务时，寄存器SRCPND中的对应位仍被设置为1，但是不引起寄存器INTPND值的改变。当寄存器INTPND中的1位被设置为1时，如果这1位对应IRQ请求，并且PSR中的I位为0；或者这1位对应FIQ请求，并且PSR中的F位为0，就会进入相应的中断服务程序。48寄存器SRC

33、PND和INTPND能被读或写，中断服务程序必须清除相应的登记位，方法是通过写1到SRCPND的对应位，能够将该位清0。然后再写1到INTPND的对应位，能够将INTPND的对应位清0。中断登记寄存器（interrupt pending register），也译作中断未决寄存器。49 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器INTMSK中的某1位被设置为1，指示对应的中断已经被屏蔽（禁止）。如果寄存器INTMSK中的某1位为0，这1位对应的中断源产生的中断请求，通常将被服务。如果寄存器INTMSK中的某1位为1，并且该位对应的中断源产生了中断请求，源登记寄存器SRCPND中对应的源登记位将被置1。507.

34、6.2 中断源中断控制器支持56个中断源，如表7-38所示。517.6.3 中断优先权产生模块用于32个中断请求的优先权逻辑由7个仲裁器（arbiter）组成，其中6个为第一级仲裁器，一个为第二级仲裁器，如图7.4所示。在图7.4中，每个仲裁器，根据优先权寄存器PRIORITY中的1位仲裁模式控制（ARB_MODE）和2位选择控制信号（ARB_SEL）中的值，以如下方式，处理连接在仲裁器上的6个中断请求，参见表7-39(P247)。52图7.4537.7 中断控制器特殊功能寄存器中断控制器特殊功能寄存器可以分为两组，一组由源登记寄存器、中断模式寄存器、中断屏蔽寄存器、优先权寄存器和中断登记寄存

35、器组成。另一组由中断偏移寄存器、子源登记寄存器和中断子屏蔽寄存器组成。来自中断源的所有中断请求，都要在源登记寄存器中被登记（记录）。根据中断模式寄存器，它们被分为两组：快速中断请求FIQ和中断请求IRQ。对于同时来的多个IRQ请求，仲裁器依优先权寄存器的设置进行仲裁。54 源登记寄存器源登记寄存器SRCPND由32位组成，其中每1位与1个中断源相对应。源登记寄存器SRCPND地址为0 x4A000000，可读写，Reset值为0 x00000000，具体含义见表7-40。55 中断模式寄存器中断模式寄存器INTMOD由32位组成，它们中的每一位对应一个中断源。中断模式寄存器INTMOD地址为0

36、 x4A000004，可读写，Reset值为0 x00000000，具体含义见表7-41。56 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器INTMSK由32位组成，它们中的每1位对应1个中断源。中断屏蔽寄存器INTMSK地址为0 x4A000008，可读写，Reset值为0 xFFFFFFFF，具体含义见表7-42。57 优先权寄存器优先权寄存器PRIORITY，地址为0 x4A00000C，可读写，Reset值为0 x7F，具体含义见表7-43。中断登记寄存器中断登记寄存器INTPND地址为0 x4A000010，可读写，Reset值为0 x00000000，具体含义见表7-44。58 中断偏移寄存器中断

37、偏移寄存器INTOFFSET中的值是偏移值，表明了IRQ模式的哪一个中断请求记录在INTPND寄存器中。中断偏移寄存器INTOFFSET地址为0 x4A000014，只读，Reset值为0 x00000000，具体含义见表7-45。59 子源登记寄存器子源登记寄存器（sub source pending register）SUBSRCPND中的每1位，指示对应的子中断源有无中断请求。子源登记寄存器SUBSRCPND地址为0 x4A000018，可读写，Reset值为0 x00000000，具体含义见表7-46。60 中断子屏蔽寄存器中断子屏蔽寄存器（interrupt sub mask reg

38、ister）INTSUBMSK 11位中的每1位，对应1个子中断源。中断子屏蔽寄存器INTSUBMSK地址为0 x4A00001C，可读写，Reset值为0 x7FF，具体含义见表7-47。617.8 中断程序举例 【例7.2】对于某公司生产的S3C2410X开发板，假设4个开关分别连接到S3C2410X（S3C2410X与S3C2410A功能完全相同）芯片的GPF0/GPF2/GPG3/GPG11 4个引脚，这4个引脚设置为中断请求引脚，与中断请求和中断处理相关的内容有：中断初始化中断初始化函数中与本例对应的C语言代码如下：62rGPFCON|=20|24;/设置GPF0、GPF2为EINT

39、0、EINT2功能rGPGCON|=26|222;/设置GPG3、GPG11为EINT11、EINT19功能rINTMOD=0;/中断模式寄存器设置为0，所有中断均为IRQ类型rEXTINT0|=40|48;/设置EINT0、EINT2上升沿触发rEXTINT1|=412;/设置EINT11上升沿触发rEXTINT2|=412;/设置EINT19上升沿触发rEINTMASK&=(111|119);/EINT11、EINT19对应屏蔽位置0，允许服务rINTMSK&=(10|12|15);/EINT0、EINT2、EINT8_23对应屏蔽位置0，允许服务 /假定中断优先权寄存器的值使用已经设定过

40、的值，/此处不再设置63 中断请求一旦这4个中断请求引脚出现一个或多个中断请求，则：如果EINT0或EINT2有请求，源登记寄存器SRCPND0或SRCPND2被自动置1；如果EINT11或EINT19有请求，外部中断登记寄存器EINTPEND11或EINTPEND19被自动置1，并且源登记寄存器SRCPND5被自动置1；由于这些中断都没有被屏蔽，经过优先权仲裁器，优先权最高的中断请求，在中断登记寄存器INTPND中的对应位被置1，中断偏移寄存器INTOFFSET中自动被设置相应的偏移量；作为IRQ请求送ARM920T内核；ARM920T CPU的当前程序状态寄存器CPSR中如果I位为0时，表

41、示允许IRQ中断，当前正在执行的指令执行结束后，CPU响应IRQ请求。64 中断响应在中断响应过程，ARM920T CPU自动完成以下操作：将PC的值，保存到IRQ方式下的连接寄存器LR中，返回时用；将当前程序状态寄存器CPSR内容保存到IRQ方式下的保留程序状态寄存器 SPSR中；强制设置程序状态寄存器的方式位CPSR4:0为10010，系统进入IRQ方式；强制设置程序状态寄存器的T状态位CPSR5为0，系统进入ARM状态；强制设置程序状态寄存器的IRQ禁止位CPSR7为1，禁止CPU再次响应IRQ请求；通常（没采用高向量地址配置）将IRQ异常入口地址0 x00000018送程序计数器PC。

42、此后程序从0 x00000018处执行，分支到IRQ中断服务程序。65发生异常后，异常入口地址及这些地址中存放的指令见表7-48，表中对应IRQ的入口地址0 x00000018内，存放的是分支指令B HandlerIRQ，HandlerIRQ通常是IRQ中断服务程序的入口地址。然而，由于表7-48中分支指令B的分支范围为32MB，当中断服务程序在内存中保存后，如果首地址离异常入口地址较远，超过32MB时，需要增加一段代码。这段代码应该与异常入口地址较近，并且能够分支到异常（中断）服务程序。例如对于中断请求IRQ，有以下代码：66HandlerIRQ ;标号，程序入口，;由0 x00000018

43、中B HandlerIRQ ;指令分支到此处 SUB SP,SP,#4 ;修改栈指针，在栈顶留出4 ;字节空间，后续指令 ;STR R0,SP,#4将R0内容填入 STMFD SP!,R0 ;保存工作寄存器R0内容 LDR R0,=HandleIRQ ;取出保存HandleIRQ异常向量的表地址 LDR R0,R0 ;表地址的内容，即HandleIRQ地址，送R0 STR R0,SP,#4 ;R0的值，即HandleIRQ地址，存堆栈 LDMFD SP!,R0,PC ;恢复工作寄存器R0内容；出栈 ;HandleIRQ地址到PC，实现分支67上述代码中的HandleIRQ是IRQ中断服务程序的

44、入口地址，各异常（中断）服务程序的入口地址在异常向量表中已经定义。68;异常向量表HandleReset#4 ;Reset异常服务程序入口地址，占4字节HandleUndef#4HandleSWI#4HandlePabort#4HandleDabort#4HandleReserved#4HandleIRQ#4 ;IRQ中断服务程序入口地址，占4字节HandleFIQ#469 中断向量表进入IRQ中断服务程序后，要区分是哪个中断源提出了请求，并且应该转到对应的服务程序。中断登记寄存器INTPND的32位对应的32个中断源，有32段服务程序与之相对应。用32段服务程序中每段程序的起始地址，可以建立

45、一个表，称为中断向量表。中断向量表如下：70;中断向量表HandleEINT0#4;HandleEINT0是EINT0中断源 ;对应的程序入口地址，长度为4字节HandleEINT1#4HandleEINT2#4HandleEINT3#4HandleEINT4_7#4;HandleEINT4_7是 ;EINT4EINT7中断源对应的程序入口地址，;进入该程序，还要根据外部中断登记寄存器 ;EINTPEND区分4个中断源中哪一个提出了 ;中断请求 HandleINT_ADC#471 IRQ中断服务程序在IRQ中断服务程序中，要根据中断偏移寄存器值并结合中断向量表，转到中断请求对应的服务程序，部分

46、汇编语言程序如下：72IsrIRQ;标号 SUB SP,SP,#4 ;修改栈指针，在栈顶留出4字节空间 STMFD SP!R8-R9 ;保存R8，R9 LDR R9,=INTOFFSET;取中断偏移寄存器INTOFFSET地址 LDR R9,R9 ;读中断偏移寄存器值 LDR R8,=HandleEINT0 ;取中断向量表首地址 ADD R8,R8,R9，LSL#2;由中断偏移寄存器INTOFFSET中偏移 ;量乘以4，加中断向量表首地址，;得到对应中断在向量表中的地址 LDR R8,R8 ;从向量表中取中断请求对应的服务 ;程序入口地址到R8 STR R8,SP,#8 ;R8存堆栈 LDMFD SP!,R8-R9,PC ;从堆栈将原R8(对应中断入口地址);内容送PC，转移到对应中断服务程序，;同时出栈R8，R973（其余部分见参考书P258-259）74【例7.3】以下代码前面的是C/OS-中与中断处理有关的预处理命令和几个函数，最后一段程序是Linux中的代码，请读者仔细阅读并理解其含义。（见参考书P259-262）75END