嵌入式系统及应用chapter课件.pptx
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1、4.10 外部中断输入概述LPC2000系列ARM具有4路外部中断,可以设置为2种类型:边沿触发:上升沿触发 下降沿触发 电平触发:高电平触发 低电平触发第1页/共126页中断信号下降沿触发4.10 外部中断输入边沿触发中断下降沿触发类型中断的请求和清除时序。T1T2 T1时刻,中断信号有下降沿产生,中断控制器向CPU发出中断请求。1 T2时刻,CPU执行完成中断控制器的中断服务程序,清除中断,中断信号回复到高电平。2第2页/共126页中断信号低电平触发4.10 外部中断输入电平触发中断低电平触发类型中断的请求和清除时序。T1T3 T1时刻,中断信号开始由高电平转为低电平。1 T2时刻,中断控
2、制器确认中断信号是低电平后,将向CPU发出中断请求。2T2 T3时刻,CPU执行完成中断控制器的中断服务程序,清除中断,中断信号回复到高电平。3第3页/共126页中断源1(WDT).中断源14(EINT0)中断源15(EINT1).中断源17(EINT3)ARM处理器核向量中断控制器IRQFIQ4.10 外部中断输入外部中断源 LPC2000系列微控制器几乎所有的外设部件都可以产生中断。其中外部中断含有4个独立的中断输入。第4页/共126页系统控制模块功能汇总名称描述访问复位值*地址EXTINT外部中断标志寄存器R/W00 xE01FC140EXTWAKE外部中断唤醒寄存器R/W00 xE01
3、FC144EXTMODE外部中断方式寄存器R/W00 xE01FC148EXTPOLAR外部中断极性寄存器R/W00 xE01FC14C*:复位值仅指已使用位中保存的数据,不包括保留位的内容。寄存器汇总第5页/共126页管脚连接控制外部中断极性控制外部中断方式控制掉电唤醒控制中断标志PINSELxEXTPOLAREXTMODEEXTINTEXTWAKECPU其它部件12344.10 外部中断输入寄存器汇总 可以通过设置PINSELx寄存器选择对应引脚为外部中断输入引脚。1 可以通过设置EXTPOLAR和EXTMODE确定外部中断的触发信号。2 可以控制把CPU从掉电模式唤醒。3 有效中断信号设
4、置中断标志。4第6页/共126页外部中断极性控制外部中断方式控制掉电唤醒控制中断标志EXTPOLAREXTMODEEXTINTEXTWAKE管脚连接控制PINSELxCPU其它部件寄存器汇总中断相关寄存器EXTINTEINT07:40EINT11EINT22EINT33 若引脚上出现了符合要求的信号,EXTINT寄存器中对应的中断标志将被置位。向该寄存器的EINT0EINT3位写入1,可将其清零。外部中断标志寄存器(EXTINT):注意:在电平触发方式下,清除中断标志只有在引脚处于无效状态时才可实现。比如设置为低电平中断,则只有在中断引脚恢复为高电平后才能清除中断标志。设置该寄存器允许相应的外
5、部中断将处理器从掉电模式唤醒。实现掉电唤醒不需要在向量中断控制器(VIC)中使能相应的中断。该寄存器的低四位(EXTWAKE3:0)分别对应外部中断30。外部中断唤醒寄存器(EXTWAKE):控制寄存器EXTWAKEEXTWAKE07:40EXTWAKE11EXTWAKE22EXTWAKE33外部中断方式控制寄存器(EXTMODE):该寄存器控制着外部中断输入信号的有效触发方式,低四位分别对应外部中断30。对应位为0时,电平触发外部中断;对应位为1时,边沿触发外部中断。控制寄存器EXTMODEEXTMODE07:40EXTMODE11EXTMODE22EXTMODE33外部中断极性控制寄存器(
6、EXTPOLAR):电平触发方式下:对应位为0时,低电平触发外部中断;对应位为1时,高电平触发外部中断。边沿触发方式下:对应位为0时,下降沿触发外部中断;对应位为1时,上升沿触发中断。控制寄存器EXTPOLAREXTPOLAR07:40EXTPOLAR11EXTPOLAR22EXTPOLAR33设置说明相应位设置值信号波形极性控制寄存器(EXTPOLAR)方式控制寄存器(EXTMODE)低电平触发0(低)0(电平)高电平触发1(高)0(电平)下降沿触发0(下降)1(边沿)上升沿触发1(上升)1(边沿)中断信号波形与设置方式 第7页/共126页4.10 外部中断输入外部中断引脚设置 LPC200
7、0系列芯片中,外部中断输入功能的引脚绝大多数同时还作为通信上的一个功能引脚,这样处理器可以通过外部中断唤醒,之后引脚设为通讯端口。外部中断名称外部中断名称引脚名引脚名该引脚其它功能该引脚其它功能外部中断0(EINT0)P0.1RXD0P0.16外部中断1(EINT1)P0.3SDA0P0.14DCD外部中断2(EINT2)P0.7SSEL0P0.15RI外部中断3(EINT3)P0.9RXD1P0.20SSEL1P0.30 LPC2000系列芯片允许多个引脚同时作为一个外部中断的输入引脚。根据其方式位和极性位的不同,外部中断逻辑处理如下:低电平触发方式:作为EINT功能的全部引脚的状态相与后作
8、为输入信号;高电平触发方式:作为EINT功能的全部引脚的状态相或后作为输入信号;边沿触发方式:只使用GPIO端口号最低的那个引脚,并且与极性设置无关。在实际应用中的注意点:如果要产生外部中断,除了引脚连接模块的设置,还需设置VIC模块,否则外部中断只能反映在EXTINT寄存器中;要使器件进入掉电模式并通过外部中断唤醒,软件应该正确设置引脚的外部中断功能,再进入掉电模式。第8页/共126页4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EINT0向量IRQ通道0向量IRQ通道15非向量IRQ通道VICIntSelect14VICIntEnable14IRQFIQVICVectAddr0VIC
9、VectCntl0VICVectAddr15VICVectCntl15VICDefVectAddrIRQ通道分配注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。外部中断0位于VIC通道14,中断使能寄存器VICIntEnable14用来控制通道14的使能:当VICIntEnable14=0时,通道14中断禁止 第9页/共126页4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EINT0向量IRQ通道0向量IRQ通道15非向量IRQ通道VICIntSelect14VICIntEnable14IRQFIQVICVectAddr0VICVectCntl0VIC
10、VectAddr15VICVectCntl15VICDefVectAddrIRQ通道分配注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。外部中断0位于VIC通道14,中断使能寄存器VICIntEnable14用来控制通道14的使能:当VICIntEnable14=0时,通道14中断禁止 当VICIntEnable14=1时,通道14中断使能第10页/共126页通道14EINT0向量IRQ通道0向量IRQ通道15非向量IRQ通道VICIntSelect14VICIntEnable14IRQFIQVICVectAddr0VICVectCntl0VICVectAd
11、dr15VICVectCntl15VICDefVectAddrIRQ通道分配4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。外部中断0位于VIC通道14,中断选择寄存器VICIntSelect14用来选择通道14的中断类型:当VICIntSelect14=0时,通道14分配为IRQ中断 第11页/共126页4.10 外部中断输入外部中断与VIC的关系通道14EINT0向量IRQ通道0向量IRQ通道15非向量IRQ通道VICIntSelect14VICIntEnable14IRQFIQVICVectAddr0VICV
12、ectCntl0VICVectAddr15VICVectCntl15VICDefVectAddrIRQ通道分配注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。外部中断0位于VIC通道14,中断选择寄存器VICIntSelect14用来选择通道14的中断类型:当VICIntSelect14=0时,通道14分配为IRQ中断 当VICIntSelect14=1时,通道14分配为FIQ中断第12页/共126页4.10 外部中断输入外部中断的设置 LPC2000系列ARM的电平中断可以设置为电平中断和边沿中断。当EXTMODE0=0时,外部中断0设置为电平触发。当EX
13、TMODE0=1时,外部中断0设置为边沿触发。注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。低电平高电平EINT00EXTMODE0=0EXTPOLAR0高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断边沿中断VIC外部中断001101电平中断第13页/共126页4.10 外部中断输入外部中断的设置 LPC2000系列ARM的电平中断可以设置为电平中断和边沿中断。当EXTMODE0=0时,外部中断0设置为电平触发。当EXTMODE0=1时,外部中断0设置为边沿触发。注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。EINT00EX
14、TMODE0=1EXTPOLAR0高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断电平中断VIC外部中断001101下降沿上升沿边沿中断第14页/共126页4.10 外部中断输入电平中断设置低电平注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。LPC2000系列ARM的电平中断可以设置为高电平触发和低电平触发。当EXTPOLAR0=0时,外部中断0设置为低电平触发。当EXTPOLAR0=1时,外部中断0设置为高电平触发。EINT00EXTMODE0=0EXTPOLAR0=0高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断电平中断边沿中断VIC外部中断001101第15页/共
15、126页4.10 外部中断输入电平中断设置EINT00EXTMODE0=0EXTPOLAR0=1高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断电平中断边沿中断VIC外部中断001101注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。LPC2000系列ARM的电平中断可以设置为高电平触发和低电平触发。当EXTPOLAR0=0时,外部中断0设置为低电平触发。当EXTPOLAR0=1时,外部中断0设置为高电平触发。高电平第16页/共126页4.10 外部中断输入边沿中断设置EINT00EXTMODE0=1EXTPOLAR0=0高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断电平
16、中断边沿中断VIC外部中断001101注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。LPC2000系列ARM的边沿中断可以设置为上升沿触发和下降沿触发。当EXTPOLAR0=0时,外部中断0设置为下降沿触发。当EXTPOLAR0=1时,外部中断0设置为上升沿触发。下降沿第17页/共126页4.10 外部中断输入边沿中断设置EINT00EXTMODE0=0EXTPOLAR0=1高电平中断低电平中断上升沿中断下降沿中断电平中断边沿中断VIC外部中断001101注意:这里仅以EINT0为例来进行讲解,EINT1EINT3与之类似,此处不再重复。LPC2000系列
17、ARM的边沿中断可以设置为上升沿触发和下降沿触发。当EXTPOLAR0=0时,外部中断0设置为下降沿触发。当EXTPOLAR0=1时,外部中断0设置为上升沿触发。上升沿第18页/共126页4.10 外部中断输入外部中断的设置中断标志EXTINT0EXTINT1EXTINT2EXTINT3触发外部中断0触发外部中断1触发外部中断2触发外部中断3外部中断标志寄存器EXTINT注意:外部中断标志写“1”清零。第19页/共126页4.10 外部中断输入外部中断应用示例 初始化EINT0为电平中断:初始化EINT0为下降沿中断:清除所有外部中断标志:PINSEL1=(PINSEL1&0 xFFFFFFF
18、C)|0 x01;EXTMODE=EXTMODE&0 x0E;EXTINT=0 x0F;PINSEL1=(PINSEL1&0 xFFFFFFFC)|0 x01;EXTMODE=EXTMODE|0 x01;EXTPOLAR=EXTPOLAR&0 x0E;第20页/共126页1.LPC2000系列简介2.引脚描述3.存储器寻址4.系统控制模块5.存储器加速模块 (MAM)6.外部存储器控制器(EMC)7.引脚连接模块8.GPIOLPC2000系列ARM硬件结构9.向量中断控制器10.外部中断输入11.定时器0和定时器112.SPI接口13.I2C接口14.UART(0、1)15.A/D转换器16.
19、看门狗17.脉宽调制器(PWM)18.实时时钟第21页/共126页4.11 定时器0、1特性 32位可编程预分频器;4路捕获通道;4个匹配寄存器;4个匹配输出通道。第22页/共126页预分频器(PR、PC)定时器、计数器(TC)PCLK使能0 x0000 0000定时器控制寄存器(TCR)复位捕获寄存器0(CR0)捕获寄存器1(CR1)捕获寄存器2(CR2)捕获寄存器3(CR3)捕获控制寄存器(CCR)捕获功能匹配功能匹配控制寄存器(MCR)MAT3:0CAP3:0中断标志寄存器(IR)比较器定时器计数值 匹配寄存器0(MR0)匹配寄存器1(MR1)匹配寄存器2(MR2)匹配寄存器3(MR3)
20、外部匹配寄存器(EMR)定时器结构图第23页/共126页4.11 定时器0、1功能简介 预分频器 捕获功能 匹配功能第24页/共126页4.11 定时器0 0、1 1分频器结构描述第25页/共126页名称描述访问复位值PR预分频控制寄存器。用于设定预分频值,为32位寄存器。读写0PC预分频计数器。为32位计数器,计数频率为PCLK,当计数值等于预分频计数器的值时,TC计数器加1。读写0TC定时器计数器。为32位计数器,计数频率为PCLK经过预分频计数器后频率值。读写0分频器寄存器描述第26页/共126页匹配功能匹配控制寄存器(MCR)MAT3:0比较器定时器计数值 匹配寄存器0(MR0)匹配寄
21、存器1(MR1)匹配寄存器2(MR2)匹配寄存器3(MR3)外部匹配寄存器(EMR)名称描述访问复位值MCR匹配控制寄存器,用于控制在匹配时是否产生中断或复位TC读写0MR0匹配寄存器0,通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR1匹配寄存器1,通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR2匹配寄存器2,通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0MR3匹配寄存器3,通过MCR寄存器可以设置匹配发生时的动作读写0EMR外部匹配寄存器,EMR控制外部匹配管脚MATx.0MATx.3读写0匹配功能第27页/共126页匹配功能寄存器描述匹配控制寄存器 匹配控制寄存器用于控制在发生匹配
22、时定时器所执行的操作。位功能描述复位值0中断(MR0)为1时,MR0与TC值的匹配将产生中断。为0时禁止。01复位(MR0)为1时,MR0与TC值的匹配将使TC复位。为0时禁止。02停止(MR0)为1时,MR0与TC值的匹配将清零TCR的bit0位,使TC和PC停止。为0时该特性被禁止。05:3MR1与匹配0(MR0)对应位功能相同(略)08:6MR2011:9MR30匹配功能匹配控制寄存器(MCR)MAT3:0比较器定时器计数值 匹配寄存器0(MR0)匹配寄存器1(MR1)匹配寄存器2(MR2)匹配寄存器3(MR3)外部匹配寄存器(EMR)第28页/共126页 匹配寄存器(MR0MR3)值与
23、定时器计数值相比较,当两个值相等时自动触发在MCR寄存器中设置的动作。位31:0复位值功能匹配值0匹配功能匹配控制寄存器(MCR)MAT3:0比较器定时器计数值 匹配寄存器0(MR0)匹配寄存器1(MR1)匹配寄存器2(MR2)匹配寄存器3(MR3)外部匹配寄存器(EMR)匹配功能寄存器描述匹配寄存器第29页/共126页 外部匹配寄存器提供外部匹配管脚MATn.0MATn.3(n为0或1)的控制和状态。匹配功能匹配控制寄存器(MCR)MAT3:0比较器定时器计数值 匹配寄存器0(MR0)匹配寄存器1(MR1)匹配寄存器2(MR2)匹配寄存器3(MR3)外部匹配寄存器(EMR)匹配功能寄存器描述
24、外部匹配寄存器第30页/共126页管脚名称管脚方向管脚描述MAT0.3MAT0.0MAT1.3MAT1.0输出外部匹配输出0/1。当匹配寄存器0/1(MR3:0)等于定时器计数器(TC)时,该输出可翻转、变为低电平、变为高电平或不变。外部匹配寄存器(EMR)控制该输出的功能。可选择多个管脚并行用作匹配输出功能。例如,同时选择2个管脚并行提供MAT1.3功能。定时器匹配输出引脚描述信号输出匹配控制寄存器Tx定时器匹配寄存器=当定时器值等于预设的匹配值时,从引脚输出特定的信号信号输出=第31页/共126页位功能描述复位值0外部匹配0反映相应外部匹配的状态,而不管是否连接到管脚。发生匹配时该位的动作
25、由EMR中相应的控制位决定。01外部匹配102外部匹配203外部匹配305:4外部匹配控制0决定相应外部匹配的功能。00:不执行任何动作;01:将对应的外部匹配输出设置为0;10:将对应的外部匹配输出设置为1;11:使对应的外部匹配输出翻转。07:6外部匹配控制109:8外部匹配控制2011:10外部匹配控制30匹配功能寄存器描述外部匹配寄存器第32页/共126页捕获寄存器0(CR0)捕获寄存器1(CR1)捕获寄存器2(CR2)捕获寄存器3(CR3)捕获控制寄存器(CCR)捕获功能CAP3:0定时器计数值 名称描述访问复位值CCR捕获控制寄存器,用于设置捕获信号的触发特征,以及捕获发生时是否产
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