s3c2440的中断裸机程序

1.ARM的几种工作状态

(1)拥有不同的寄存器

有些模式拥有自己独特的寄存器，同样的一条赋值指令，可能是赋给不同的寄存器，那么模式切换的时候很多变量就不用保存，因为它们仍然存放在上一个模式的寄存器中。

(2)不同的权限

不同的模式可以访问的空间不同，这个是配合MMU来使用的。

(3)触发条件

上电后位于管理模式；发生中断时进入IRQ模式；如果读取到的指令是未定义的指令则进入未定义指令中止模式。

2.本实验的几个主要文件

本实验的启动文件：

@******************************************************************************

@ File：head.S

@ 功能：初始化，设置中断模式、系统模式的栈，设置好中断处理函数

@******************************************************************************

.extern main

.text

.global _start

_start:

@******************************************************************************

@ 中断向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用

@******************************************************************************

b Reset

@ 0x04: 未定义指令中止模式的向量地址

HandleUndef:

b HandleUndef

@ 0x08: 管理模式的向量地址，通过SWI指令进入此模式

HandleSWI:

b HandleSWI

@ 0x0c: 指令预取终止导致的异常的向量地址

HandlePrefetchAbort:

b HandlePrefetchAbort

@ 0x10: 数据访问终止导致的异常的向量地址

HandleDataAbort:

b HandleDataAbort

@ 0x14: 保留

HandleNotUsed:

b HandleNotUsed

@ 0x18: 中断模式的向量地址

b HandleIRQ

@ 0x1c: 快中断模式的向量地址

HandleFIQ:

b HandleFIQ

Reset:

ldr sp, =4096 @ 设置栈指针，以下都是C函数，调用前需要设好栈

bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启

msr cpsr_c, #0xd2 @ 进入中断模式

ldr sp, =3072 @ 设置中断模式栈指针

msr cpsr_c, #0xdf @ 进入系统模式

ldr sp, =4096 @ 设置系统模式栈指针，

@ 其实复位之后，CPU就处于系统模式，

@ 前面的“ldr sp, =4096”完成同样的功能，此句可省略

bl init_led @ 初始化LED的GPIO管脚

bl init_irq @ 调用中断初始化函数，在init.c中

msr cpsr_c, #0x5f @ 设置I-bit=0，开IRQ中断

ldr lr, =halt_loop @ 设置返回地址

ldr pc, =main @ 调用main函数

halt_loop:

b halt_loop

HandleIRQ:

sub lr, lr, #4 @ 计算返回地址

stmdb sp!, { r0-r12,lr } @ 保存使用到的寄存器

@ 注意，此时的sp是中断模式的sp

@ 初始值是上面设置的3072

ldr lr, =int_return @ 设置调用ISR即EINT_Handle函数后的返回地址

ldr pc, =EINT_Handle @ 调用中断服务函数，在interrupt.c中

int_return:

ldmia sp!, { r0-r12,pc }^ @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr

分析：

(1)msr cpsr_c, #0xd2 @ 进入中断模式

ldr sp, =3072 @ 设置中断模式栈指针

msr cpsr_c, #0xdf @ 进入系统模式

ldr sp, =4096 @ 设置系统模式栈指针

这里的两个sp表示的是不同的寄存器。

(2) ldr lr, =halt_loop @ 设置返回地址

ldr pc, =main @ 调用main函数

lr寄存器用于保存子程序的返回地址，在这个试验中这个寄存器值的设置意义不大，因为在main函数中是一个死循环，main函数不会返回。

本实验的中断初始化函数：

/*

* init.c: 进行一些初始化

*/

#include "s3c24xx.h"

/*

* LED1-4对应GPB5、GPB6、GPB7、GPB8

*/

#define GPB5_out (1<<(5*2)) // LED1

#define GPB6_out (1<<(6*2)) // LED2

#define GPB7_out (1<<(7*2)) // LED3

#define GPB8_out (1<<(8*2)) // LED4

/*

* K1-K4对应GPG11、GPG3、GPF2、GPF0

*/

#define GPG11_eint (2<<(11*2)) // K1,EINT19

#define GPG3_eint (2<<(3*2)) // K2,EINT11

#define GPF2_eint (2<<(2*2)) // K3,EINT2

#define GPF0_eint (2<<(0*2)) // K4,EINT0

/*

* 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启

*/

void disable_watch_dog(void)

{

WTCON = 0; // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可

}

void init_led(void)

{

GPBCON = GPB5_out | GPB6_out | GPB7_out | GPB8_out ;

}

/*

* 初始化GPIO引脚为外部中断

* GPIO引脚用作外部中断时，默认为低电平触发、IRQ方式(不用设置INTMOD)

*/

void init_irq( )

{

GPFCON = GPF0_eint | GPF2_eint;

GPGCON = GPG3_eint | GPG11_eint;

// 对于EINT11、19，需要在EINTMASK寄存器中使能它们

EINTMASK &= (~(1<<11)) & (~(1<<19));

/*

* 设定优先级：

* ARB_SEL0 = 00b, ARB_MODE0 = 0: REQ1 > REQ3，即EINT0 > EINT2

* 仲裁器1、6无需设置

* 最终：

* EINT0 > EINT2 > EINT11,EINT19，即K4 > K3 > K1,K2

* EINT11和EINT19的优先级相同

*/

PRIORITY = (PRIORITY & ((~0x01) | (0x3<<7))) | (0x0 << 7) ;

// EINT0、EINT2、EINT8_23使能

INTMSK &= (~(1<<0)) & (~(1<<2)) & (~(1<<5));

}

本实验的中断处理函数：

#include "s3c24xx.h"

void EINT_Handle()

{

unsigned long oft = INTOFFSET;

unsigned long val;

switch( oft )

{

// K4被按下

case 0:

{

GPBDAT |= (0x0f<<5); // 所有LED熄灭

GPBDAT &= ~(1<<8); // LED4点亮

break;

}

// K3被按下

case 2:

{

GPBDAT |= (0x0f<<5); // 所有LED熄灭

GPBDAT &= ~(1<<7); // LED3点亮

break;

}

// K1或K2被按下

case 5:

{

GPBDAT |= (0x0f<<5); // 所有LED熄灭

// 需要进一步判断是K1还是K2，或是K1、K2被同时按下

val = EINTPEND;

if (val & (1<<11))

GPBDAT &= ~(1<<6); // K2被按下，LED2点亮

if (val & (1<<19))

GPBDAT &= ~(1<<5); // K1被按下，LED1点亮

break;

}

default:

break;

}

//清中断

if( oft == 5 )

EINTPEND = (1<<11) | (1<<19); // EINT8_23合用IRQ5

SRCPND = 1<<oft;

INTPND = 1<<oft;

}