基于S5PV210的中断处理的过程和代码分析

基于S5PV210的中断处理的过程和代码分析

--参考朱有鹏ARM裸机教程

1、中断流程梳理：

第一部分：我们为中断响应做的预备功能：

1、初始化中断控制器

2、绑定好写的ISR到中断控制器

3、相应的中断所有的条件使能

第二部分：当硬件产生中断后是如何执行ISR的？

1、第一步：经过异常向量表跳转入IRQ入口

2、第二步：做中断的现场保护，然后跳入ISR_handler

3、第三步：在上述的函数中先去搞清楚是哪一个VIC中断

4、然后直接去这个VIC的ADDR寄存器中取ISR来执行即可

5、ISR执行完，中断现场恢复，直接返回做常规任务。

2、经过异常向量表跳入IRQ入口。

// 主要功能：绑定第一阶段异常向量表；禁止所有中断；选择所有中断类型为IRQ；
// 清除VICnADDR为0
void system_init_exception(void)
{
	// 第一阶段处理，绑定异常向量表
	r_exception_reset = (unsigned int)reset_exception;
	r_exception_undef = (unsigned int)undef_exception;
	r_exception_sotf_int = (unsigned int)sotf_int_exception;
	r_exception_prefetch = (unsigned int)prefetch_exception;
	r_exception_data = (unsigned int)data_exception;
	r_exception_irq = (unsigned int)IRQ_handle;
	r_exception_fiq = (unsigned int)IRQ_handle;
	
	// 初始化中断控制器的基本寄存器
	intc_init();
}

3、做中断的现场保护工作，在汇编文件中进行处理：

IRQ_handle:
	//设置IRQ模式下面的栈
	ldr sp, =IRQ_STACK
	//保存LR
	//因为ARM有流水线，所以PC的值会比真正执行的代码+8
	sub lr, lr, #4
	//保存r0-r12和lr到IRQ模式下的栈上面
	stmfd sp!, {r0-r12, lr}
	// 在此调用真正的isr来处理中断
	bl irq_handler
	// 处理完成开始恢复现场,其实就是做中断返回，关键是将r0-r12，pc，cpsr一起回复
	ldmfd sp!, {r0-r12, pc}^	
	

4、然后再在IRQ_Handler函数里面判断中断源在哪里？

// 真正的中断处理程序。意思就是说这里只考虑中断处理，不考虑保护/恢复现场
void irq_handler(void)
{
	//printf("irq_handler.\n");
	// SoC支持很多个（在低端CPU例如2440中有30多个，在210中有100多个）中断
	// 这么多中断irq在第一个阶段走的是一条路，都会进入到irq_handler来
	// 我们在irq_handler中要去区分究竟是哪个中断发生了，然后再去调用该中断
	// 对应的isr。
	
	
	// 虽然硬件已经自动帮我们把isr放入了VICnADDR中，但是因为有4个，所以我们必须
	// 先去软件的检查出来到底哪个VIC中断了，也就是说isr到底在哪个VICADDR寄存器中
	unsigned long vicaddr[4] = {VIC0ADDR,VIC1ADDR,VIC2ADDR,VIC3ADDR};
    int i=0;
    void (*isr)(void) = NULL;

    for(i=0; i<4; i++)
    {
		// 发生一个中断时，4个VIC中有3个是全0，1个的其中一位不是0
        if(intc_getvicirqstatus(i) != 0)
        {
            isr = (void (*)(void)) vicaddr[i];
            break;
        }
    }
    (*isr)();		// 通过函数指针来调用函数
}

5、以外部中断为例，写出ISR的中断服务函数

// 以中断方式来处理按键的初始化
void key_init_interrupt(void)
{
	// 1. 外部中断对应的GPIO模式设置
	rGPH0CON |= 0xFF<<8;		// GPH0_2 GPH0_3设置为外部中断模式
	rGPH2CON |= 0xFFFF<<0;		// GPH2_0123共4个引脚设置为外部中断模式
	
	// 2. 中断触发模式设置
	rEXT_INT_0_CON &= ~(0xFF<<8);	// bit8~bit15全部清零
	rEXT_INT_0_CON |= ((2<<8)|(2<<12));		// EXT_INT2和EXT_INT3设置为下降沿触发
	rEXT_INT_2_CON &= ~(0xFFFF<<0);
	rEXT_INT_2_CON |= ((2<<0)|(2<<4)|(2<<8)|(2<<12));	
	
	// 3. 中断允许
	rEXT_INT_0_MASK &= ~(3<<2);			// 外部中断允许
	rEXT_INT_2_MASK &= ~(0x0f<<0);
	
	// 4. 清挂起，清除是写1，不是写0
	rEXT_INT_0_PEND |= (3<<2);
	rEXT_INT_2_PEND |= (0x0F<<0);
}

// EINT2通道对应的按键，就是GPH0_2引脚对应的按键，就是开发板上标了LEFT的那个按键
void isr_eint2(void)
{
	// 真正的isr应该做2件事情。
	// 第一，中断处理代码，就是真正干活的代码
	printf("isr_eint2_LEFT.\n");
	// 第二，清除中断挂起
	rEXT_INT_0_PEND |= (1<<2);
	intc_clearvectaddr();
}

void isr_eint3(void)
{
	// 真正的isr应该做2件事情。
	// 第一，中断处理代码，就是真正干活的代码
	printf("isr_eint3_DOWN.\n");
	// 第二，清除中断挂起
	rEXT_INT_0_PEND |= (1<<3);
	intc_clearvectaddr();
}

void isr_eint16171819(void)
{
	// 真正的isr应该做2件事情。
	// 第一，中断处理代码，就是真正干活的代码
	// 因为EINT16～31是共享中断，所以要在这里再次去区分具体是哪个子中断
	if (rEXT_INT_2_PEND & (1<<0))
	{
		printf("eint16\n");
	}
	if (rEXT_INT_2_PEND & (1<<1))
	{
		printf("eint17\n");
	}
	if (rEXT_INT_2_PEND & (1<<2))
	{
		printf("eint18\n");
	}
	if (rEXT_INT_2_PEND & (1<<3))
	{
		printf("eint19\n");
	}

	// 第二，清除中断挂起
	rEXT_INT_2_PEND |= (0x0f<<0);
	intc_clearvectaddr();
}

6、主函数的调用：

int main(void)
{
	uart_init();
	//key_init();
	key_init_interrupt();
	
	// 如果程序中要使用中断，就要调用中断初始化来初步初始化中断控制器
	system_init_exception();
	
	printf("-------------key interrypt test--------------");
	
	// 绑定isr到中断控制器硬件
	intc_setvectaddr(KEY_EINT2, isr_eint2);
	intc_setvectaddr(KEY_EINT3, isr_eint3);
	intc_setvectaddr(KEY_EINT16_19, isr_eint16171819);
	
	// 使能中断
	intc_enable(KEY_EINT2);
	intc_enable(KEY_EINT3);
	intc_enable(KEY_EINT16_19);

	return 0;
}

7、绑定中断号和ISR函数的函数intc_setvectaddr();

相当于设置了一个函数指针的数组，

这个函数的目的是，把对应的寄存器地址和相应的ISR的函数指针对应起来，这样就可以形成一种映射关系。

void intc_setvectaddr(unsigned long intnum, void (*handler)(void))
{
    //VIC0
    if(intnum<32)
    {
        *( (volatile unsigned long *)(VIC0VECTADDR + 4*(intnum-0)) ) = (unsigned)handler;
    }
    //VIC1
    else if(intnum<64)
    {
        *( (volatile unsigned long *)(VIC1VECTADDR + 4*(intnum-32)) ) = (unsigned)handler;
    }
    //VIC2
    else if(intnum<96)
    {
        *( (volatile unsigned long *)(VIC2VECTADDR + 4*(intnum-64)) ) = (unsigned)handler;
    }
    //VIC3
    else
    {
        *( (volatile unsigned long *)(VIC3VECTADDR + 4*(intnum-96)) ) = (unsigned)handler;
    }
    return;
}