Linux 学习记录57(ARM篇)

Linux 学习记录57(ARM篇)

一、外部中断

1. 概念

2. 流程图框

通过IO口的电平,产生对应的外部中断，通过外部中断的处理函数完成相应功能

外部中断是计算机系统中的一种中断类型，它由外部设备或外部事件触发，以通知计算机系统执行相应处理程序。
当外部设备需要与计算机进行交互或者发生了某些需要处理的事件时，会发送一个中断信号给CPU，CPU则会中断当
前正在执行的程序，转而执行与该中断相关的处理程序。

外部中断可以分为多种类型，比如硬件中断和软件中断。硬件中断是由硬件设备产生的，比如键盘输入、鼠标点击
、定时器到达等。软件中断则是由软件程序主动触发的，比如系统调用、软件异常等。

外部中断的处理过程包括中断请求、中断响应和中断处理三个阶段。当外部设备发送中断请求信号时，CPU会检测
到该信号，并保存当前程序的执行现场信息，然后跳转到相应的中断处理程序执行。执行完中断处理程序后，CPU
会恢复之前保存的程序执行现场信息，继续执行被中断的程序。

外部中断的引入可以提高计算机系统的处理效率和响应能力，使系统能够及时处理各种外部事件。

二、相关寄存器

1. GIC CPU Interface (GICC)

GIC CPU Interface (GICC)是一种用于处理器与中断控制器之通信的接口。GIC代表通用中断控制器，它是一种硬件
组件，用于管理和处理中断信号。

GICC提供了一组寄存器和控制逻辑，用于处理器与GIC之间的交互。它允许处理器与GIC进行中断的注册、屏蔽、
触发和处理等操作。

GICC的主要功能包括：

1. 中断屏蔽和使能：处理器可以通过设置相关寄存器来屏蔽或使能特定的中断信号。
2. 中断触发：处理器可以通过写入相应的寄存器来触发中断信号，将其发送给GIC。
3. 中断注册：处理器可以将自己作为中断处理程序注册到GIC，以便在中断发生时接收到相应的中断通知。
4. 中断处理：当中断发生时，GIC会将中断信号发送给相应的处理器，并将执行权转移到相应的中断处理程序。

GICC是在多核处理器系统中广泛使用的一种接口，它可以实现多个处理器同时与中断控制器进行通信和协调，提高
系统的并发处理能力和中断管理效率。

2. GIC distributor (GICD)

GIC distributor (GICD)是通用中断控制器（GIC）中的一个组件，它负责接收来自外部设备的中断信号，并将这些中断信号分发给对应的处理器核心进行处理。GICD在多核处理器系统中起到了协调和管理中断的重要作用。

GICD具有以下主要功能：

1. 中断路由：GICD根据中断信号的特征将其路由到相应的处理器核心。每个处理器核心都可以通过GICD配置来决定是否接受某个特定中断信号。
2. 中断优先级：GICD可以配置每个中断信号的优先级，确保高优先级的中断得到及时处理。
3. 中断屏蔽和使能：GICD提供了寄存器用于屏蔽或使能特定的中断信号，以便控制中断的触发和处理。
4. 中断分组：GICD支持将中断信号分组，以便更好地管理和处理不同类型的中断信号。
5. 中断转发：GICD可以将一个中断信号转发给其他处理器核心，以实现多核之间的中断通知和共享。

GICD与GICC（GIC CPU Interface）一起构成了GIC的核心组件，它们共同实现了中断的管理和处理。通过GICD，多个处理器核心可以协同工作，高效地处理来自外部设备的中断信号，提高系统的并发处理能力和中断管理效率。

3. EXTI registers

EXTI (External Interrupt)寄存器是用于处理外部中断的寄存器组。它们是STM32系列微控制器中的一部分，用于处理与外部设备相关的中断信号。

在STM32微控制器中，外部中断通过EXTI寄存器来配置和管理。EXTI寄存器包括以下几个主要寄存器：

1. EXTI_IMR (Interrupt Mask Register)：用于屏蔽或使能特定的外部中断线。每个位对应一条外部中断线，设置为1表示使能，设置为0表示屏蔽。
2. EXTI_RTSR (Rising Trigger Selection Register)：用于选择上升沿触发的外部中断线。每个位对应一条外部中断线，设置为1表示选择上升沿触发，设置为0表示不选择。
3. EXTI_FTSR (Falling Trigger Selection Register)：用于选择下降沿触发的外部中断线。每个位对应一条外部中断线，设置为1表示选择下降沿触发，设置为0表示不选择。
4. EXTI_PR (Pending Register)：用于标记外部中断线是否处于待处理状态。每个位对应一条外部中断线，设置为1表示该中断线产生了中断，需要处理后清除。

通过配置这些EXTI寄存器，可以灵活地控制和管理外部中断的触发和处理。比如，可以选择上升沿或下降沿触发中断，屏蔽或使能特定的中断线，以及检查中断线的待处理状态。这样，系统可以根据具体需求对外部中断进行灵活的配置和处理。

三、EXTI 寄存器

1. 概述

2. 内部框图

3. 寄存器功能描述

4. EXTI选择框图

PIN1对应EXTI0，PIN2对应EXTI2，以此类推

5. EXTI_EXTICR1 （1-4）

EXTI_EXTICR1 是一个寄存器，用于配置外部中断线与GPIO引脚之间的映射关系。在STM32微控制器中，有多个外部中断线可以与不同的GPIO引脚相连，EXTI_EXTICR1 寄存器用于设置其中的一组映射关系。
将Pin0-15引脚分为4组，分别使用EXTI_EXTICR1 到EXTI_EXTICR4配置

例如要将PA7的于GPIO中断相连这就需要将该组寄存器的EXTI7设置位0x00，如果是PC7则为0x02

6. EXTI_RTSR1

外部中断的上升沿配置寄存器

6. EXTI_FTSR1

外部中断的下升沿配置寄存器

7. EXTI_IMR1

EXTI_IMR1（Interrupt Mask Register 1）是STM32微控制器中的一个寄存器，用于屏蔽或使能外部中断线。
它是EXTI（External Interrupt）寄存器组中的一个寄存器。

EXTI_IMR1寄存器是一个32位的寄存器，每个位对应一条外部中断线。通过设置相应的位，可以选择使能或屏蔽特
定的外部中断线。当某个外部中断线的对应位被设置为1时，表示该中断线被使能，可以触发中断。当对应位被设
置为0时，表示该中断线被屏蔽，不会触发中断。

通过对EXTI_IMR1寄存器进行配置，可以灵活地选择哪些外部中断线会触发中断处理程序，以适应特定的应用需求

设置为将相应的中断的位配置为1即不屏蔽中断

8. EXTI_FPR1

EXTI_FPR1：EXTI falling edge pending register寄存器名字：EXTI下降沿挂起寄存器
    作用：清除EXTI层中断挂起标志位
    rc_w1：可读可写
    读0：表示中断没有触发
    读1：表示中断触发
    写0：不清除EXTI层中断挂起标志位
    写1：清除EXTI层中断挂起标志位