[ARM 汇编]进阶篇—异常处理与中断—2.4.3 外部中断处理

外部中断（IRQ, Interrupt Request）是由外部设备发起的，用于通知处理器需要执行某些任务。在ARM汇编开发中，我们需要编写中断处理程序来响应外部中断。本节将介绍外部中断处理的基本概念、处理过程以及如何编写中断处理程序。

1. 外部中断的基本概念

外部中断通常由外部设备产生，例如定时器、串口、GPIO等。当外部设备发生中断时，它会将中断请求信号发送给处理器。处理器在接收到中断请求信号后会暂停当前任务，跳转到中断处理程序执行。执行完中断处理程序后，处理器会返回到被暂停的任务继续执行。

2. 外部中断处理过程

外部中断处理主要包括以下几个步骤：

1. 初始化外部设备：配置外部设备，使其在满足特定条件时产生中断请求。
2. 初始化中断控制器：配置中断控制器，使其能够响应外部设备的中断请求，将中断信号传递给处理器。
3. 初始化异常向量表：将外部中断（IRQ）向量设置为中断处理程序的入口地址。
4. 编写中断处理程序：编写用于处理外部中断的程序，包括读取中断源、执行相应的处理任务、清除中断标志等。
5. 开启处理器中断：使能处理器的外部中断功能，接受并处理外部中断请求。

3. 编写外部中断处理程序

以下是一个简单的示例，演示了如何使用外部中断处理程序来响应外部设备的中断请求：

assembly

Copy

; 初始化异常向量表（IRQ向量）
AREA Vectors, CODE, READONLY
    ; ... 其他异常向量 ...
    LDR PC, IRQ_Addr
    ; ...
    IRQ_Addr            DCD IRQ_Handler

; 主程序
AREA Main, CODE, READONLY
_start
    ; 初始化外部设备
    ; 初始化中断控制器
    ; 开启处理器中断
    ; ...

; 外部中断处理程序
AREA Handlers, CODE, READONLY
IRQ_Handler
    ; 保存现场
    STMFD SP!, {R0-R12, LR}

    ; 读取中断源
    ; ...

    ; 根据中断源执行相应的处理任务
    ; ...

    ; 清除中断标志
    ; ...

    ; 恢复现场
    LDMFD SP!, {R0-R12, PC}^

在这个示例中，我们首先初始化异常向量表，将IRQ向量设置为IRQ_Handler。然后，在主程序中进行外部设备、中断控制器的初始化以及开启处理器中断。

当外部设备发生中断时，处理器会自动跳转到IRQ_Handler执行。在中断处理程序中，我们首先保存现场（将寄存器的值压入堆栈），然后读取中断源，根据中断源执行相应的处理任务。处理完成后，我们需要清除中断标志，以避免重复触发中断。最后，恢复现场（从堆栈中弹出寄存器的值），并返回到被暂停的任务继续执行。

需要注意的是，这个示例仅用于演示外部中断处理的基本概念和用法。在实际开发中，你可能需要根据具体的硬件平台和需求进行相应的调整和优化。

小结

本节我们介绍了ARM处理器的外部中断处理，包括外部中断的基本概念、处理过程以及如何编写中断处理程序。在进行外部中断处理时，需要初始化外部设备、中断控制器、异常向量表，编写中断处理程序，并开启处理器中断。希望通过这个介绍，你能够更好地理解外部中断处理的概念和实现方法。

在实际开发中，你可能会遇到不同的硬件平台，因此需要对这些概念和方法进行适当的调整。建议你结合实际情况，尝试编写一些简单的外部中断处理程序，加深对这些概念的理解和应用。

随着你在ARM汇编开发中的深入学习，你将会遇到更多复杂的外部中断处理场景，例如多任务调度、嵌套中断等。这些场景可能需要更高级的中断处理技巧，但基本概念和方法仍然是相同的。希望你在学习过程中不断积累经验，成为一名出色的ARM汇编开发者。
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