Exynos4412裸机开发——中断处理

以KEY2控制LED3亮灭为例：



一、轮询方式

【0】检测按键k2，按键k2按下一次，灯LED2闪一次。

【1】查看原理图，连接引脚和控制逻辑

（1）按键k2 连接在GPX1_1引脚

（2）控制逻辑

k2 按下 ---- K2闭合 ---- GPX1_1 低电压

k2 常态 ---- K2打开 ---- GPX1_1 高电压

【2】查看相应的芯片手册

【2-1】循环检测GPX1_1引脚输入的电平，为低电压时，按键按下

（1）配置GPX1_1引脚功能为输入，设置内部上拉下拉禁止。

GPX1.CON = GPX1.CON &(~(0xf<<4)) ;

GPX1.PUD = GPX1.PUD & ~(0x3 << 2);

　　（2）循环检测：

[cpp] view
plain copy







while(1)

{

if(!(GPX1.DAT & (0x1<<1))) // 返回为真，按键按下

{

msdelay(10);

if(!(GPX1.DAT & (0x1<<1))) //二次检测，去抖

{

GPX2.DAT |= 0x1 << 7; //Turn on LED2

mydelay_ms(500);

GPX2.DAT &= ~(0x1<<7); //Turn off LED2

mydelay_ms(500);

while(!(GPX1.DAT & (0x1<<1)));

}

}

}

这种轮询方式始终占着CPU，不利于操作。

二、中断方式

将K2按下时，GPX1_1引脚获得的电平，作为异常事件。使能异常处理，k2每按下一次，响应一次异常处理。SPI 传递流程如下示：



注：

Exynos4412中断控制器包括160个中断控制源，这些中断源来自软中断（SGI），私有外部中断（PPI），公共外部中断（SPI）。

Exynos4412采用GIC中断控制器，主要是因为Contex-A9 是多核处理器，GIC（Generic Interrupt Controller）通用中断控制器用来选择使用哪个CPU接口，具体主要有两个功能：

1）分配器：设置一个开关，是否接收外部中断源；为该中断源选择CPU接口；

2）CPU接口：设置一个开发，是否接受该中断源请求；

具体实现如下：

1、外设一级 ---设置 GPIO控制器

1-- 将GPX1_1引脚的上拉和下拉禁止

GPX1PUD[3:2]= 0b00;

2 -- 将GPX1_1引脚功能设置为中断功能 WAKEUP_INT1[1] --- EXT_INT41[1]

GPX1CON[7:4] = 0xf

3 -- EXT_INT41CON 配置触发电平

当前配置成下降沿触发：

EXT_INT41CON[6:4] = 0x2

4 -- EXT_INT41_FLTCON0 配置中断引脚滤波

默认就是打开的，不需要配置

5 -- EXT_INT41_MASK 中断使能寄存器

使能INT41[1]

EXT_INT41_MASK[1] = 0b0

6 -- EXT_INT41_PEND 中断状态寄存器

当GPX1_1引脚接收到中断信号，中断发生，中断状态寄存器EXT_INT41_PEND 相应位会自动置1

注意：中断处理完成的时候，需要清除相应状态位。置1清0.

EXT_INT41_PEND[1] =0b1

2、中断控制器

1-- 找到外设中断名称和GIC中断控制器对应的名称

　查看芯片手册（本例：Exynos_4412 -- 9.2表）

WAKEUP_INT1[1] --- EXT_INT41[1] --- INT[9] --- SPI[25]/ID[57]

其对应INT[9]，中断ID为57，这是非常重要的，在后面的寄存器设置中起很大作用；

下面是外设与中断控制器处理具体流程：



2 -- GIC使能

ICDDCR =1；

使能分配器。

3 -- 使能相应中断到分配器

ICDISER.ICDISER1 |= (0x1 << 25); //57/32 =1...25 取整数（那个寄存器） 和余数（哪位）

ICDISER用于使能相应中断到分配器，一个bit控制一个中断源，一个ICDISER可以控制32个中断源，这里INT[9] 对应的中断ID为57，所以在ICDSER1中进行设置，57/32 =1余25，所以这里在ICDISER1第25位置一。

4 -- 选择CPU接口

设置SPI[25]/ID[57]由那个cpu处理，当前设置为cpu0的irq中断

ICDIPTR.ICDIPTR14 |= 0x01<<8; //SPI25 interrupts are sent to processor 0 //57/4 = 14..1 14号寄存器的[15:8]

ICDIPTR寄存器每8个bit 控制一个中断源

5 -- 全局使能cpu0中断处理

CPU0.ICCICR |= 0x1;

使能中断到CPU。

6 -- 优先级屏蔽寄存器，设置cpu0能处理所有的中断。

CPU0.ICCPMR = 0xFF;

　　　　 　　　　 　　　　

3、ARM内核(cpu0)

前面两步设置好，就可以等待中断的发生了，当中断发生时，ARM内核的处理过程如下：

1-- 四大步三小步 --- 硬件


　　　　

（1）拷贝 CPSR 到 SPSR_<mode>

　 （2）设置适当的 CPSR 位：

　　　　（2-1）--改变处理器状态进入 ARM 态

　　　 （2-2）--改变处理器模式进入相应的异常模式

　　　 （2-3）--设置中断禁止位禁止相应中断 (如果需要)

　 （3）保存返回地址到 LR_<mode>

　 （4）设置 PC 为相应的异常向量

　　　

2 -- 中断服务程序 --- start.S 汇编

[cpp] view
plain copy







.text

.global _start

_start:

b reset

ldr pc,_undefined_instruction

ldr pc,_software_interrupt

ldr pc,_prefetch_abort

ldr pc,_data_abort

ldr pc,_not_used

ldr pc,_irq

ldr pc,_fiq

_undefined_instruction: .word _undefined_instruction

_software_interrupt: .word _software_interrupt

_prefetch_abort: .word _prefetch_abort

_data_abort: .word _data_abort

_not_used: .word _not_used

_irq: .word irq_handler

_fiq: .word _fiq

reset:

ldr r0,=0x40008000

mcr p15,0,r0,c12,c0,0 @ Vector Base Address Register

init_stack:

ldr r0,stacktop /*get stack top pointer*/

/********svc mode stack********/

mov sp,r0

sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/

/****irq mode stack**/

msr cpsr,#0xd2

mov sp,r0

sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/

/***fiq mode stack***/

msr cpsr,#0xd1

mov sp,r0

sub r0,#0

/***abort mode stack***/

msr cpsr,#0xd7

mov sp,r0

sub r0,#0

/***undefine mode stack***/

msr cpsr,#0xdb

mov sp,r0

sub r0,#0

/*** sys mode and usr mode stack ***/

msr cpsr,#0x10

mov sp,r0 /*1024 byte for user mode of stack*/

b main

.align 4

/**** swi_interrupt handler ****/

/**** irq_handler ****/

irq_handler:

sub lr,lr,#4

stmfd sp!,{r0-r12,lr}

.weak do_irq

bl do_irq

ldmfd sp!,{r0-r12,pc}^

stacktop: .word stack+4*512

.data

stack: .space 4*512

3--中断处理程序 --- do_irq函数 C语言（函数原型void name(void)）

（1） 读取正在处理的中断ID寄存器（ICCIAR）

irq_num = (CPU0.ICCIAR & 0x1FF);

（2）根据irq_num，分支处理中断

[cpp] view
plain copy







switch(irq_num)

{

.

case 57:

break;

....

}

（3）清除中断状态位

（3-1）i.外设级，EXT_INT41_PEND |= 0x1 << 1;

（3-2）ii.GIC级，ICDICPR.ICDICPR1 |= 0x1 << 25;

（3-3）iii.CPU0级 CPU0.ICCEOIR = (CPU0.ICCEOIR & ~(0x1FF)) | irq_num;

下面是C 程序：

[cpp] view
plain copy







#include "exynos_4412.h"

#include "led.h"

void delay_ms(unsigned int num)

{

int i,j;

for(i=num; i>0;i--)

for(j=1000;j>0;j--)

;

}

void do_irq(void)

{

static int a = 1;

int irq_num;

irq_num = CPU0.ICCIAR&0x3ff; //获取中断号

switch(irq_num)

{

case 57:

printf("in the irq_handler\n");

if(a)

led_on(1);

else

led_off(1);

a = !a;

EXT_INT41_PEND = EXT_INT41_PEND |((0x1 << 1)); //清GPIO中断标志位

ICDICPR.ICDICPR1 = ICDICPR.ICDICPR1 | (0x1 << 25); //清GIC中断标志位

break;

}

CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR&(~(0x3ff))|irq_num; //清cpu中断标志位

}

/*

* 裸机代码，不同于LINUX 应用层， 一定加循环控制

*/

int main (void)

{

GPX1.CON =GPX1.CON & (~(0xf << 4)) |(0xf << 4); //配置引脚功能为外部中断

GPX1.PUD = GPX1.PUD & (~(0x3 << 2)); //关闭上下拉电阻

EXT_INT41_CON = EXT_INT41_CON &(~(0xf << 4))|(0x2 << 4); //外部中断触发方式

EXT_INT41_MASK = EXT_INT41_MASK & (~(0x1 << 1)); //使能中断

ICDDCR = 1; //使能分配器

ICDISER.ICDISER1 = ICDISER.ICDISER1 | (0x1 << 25); //使能相应中断到分配器

ICDIPTR.ICDIPTR14 = ICDIPTR.ICDIPTR14 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //选择CPU接口

CPU0.ICCPMR = 255; //中断屏蔽优先级

CPU0.ICCICR = 1; //使能中断到CPU

led_init();

while(1)

{

}

return 0;

}