嵌入式培训机构四个月实训课程笔记（完整版）-Linux ARM驱动编程第二天-ARM中断、定时器、看门狗（物联技术666）
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提取码：1688
上午：中断 吕峰老师
下午：定时器
教学内容：
一、中断
ARM中断分为二级，分为一级中断和二级中断，二级中断为子中断，对于ARM来说有50个中断源，
其中有32+（EINT23-4）23-4+1-2=50
子中断源分为二种，一种是内部子中断，另一种是外部子中断源（EINT4_7，EINT8_23）
内部子中断：一般是串口的读写，视频的中断，AC中断等等，主要是内部硬件设备
外部子中断：一般是EINT4_7，EINT8_23,分别是GPF和GPG的I/O口。
中断的过程：
1）、中断开始申请中断，申请中断标志是在SRCPND寄存器32位寄存器中(1有，0无,清零必须写1；)
2）、中断可以被屏蔽，屏蔽中断时在INTMSK寄存器32位寄存器中（1：屏蔽，0：开放）
3）、上面的32位的中断源可以设置是普通中断（IRQ）还是快速中断（FIQ），INTMOD可以设置中断源的中断方式，但是在同一个时间只能设置一个快速中断（1：FIQ,0：IRQ）；对于快速中断是不需要经过INTMSK和PRIORITY（优先级寄存器）的，要手动清0；具体可以看第一个图。（下面默认为IRQ）
4）、对于32位中断源可以有优先级别，优先级由PRIORITY寄存器设置，原理请看的具体PRIORITY。
5）、中断经过申请，没屏蔽，优先级之后，会挑选一个CPU响应的中断，此中断信息是放在INTPND寄存器中（32位），即INTPND（清零必须写1）寄存器中只会有一个1，到此SRCPND，INTMSK，PRIORITY都是32位寄存器，而且它们的位的中断源对应位都一样（表格一样）。
6)、对于这32个位中断而言都是IRQ中断，IRQ中断的地址是0x0000,0018，如果要跳到相应中断就必须使用基址+变址方式来确定中断入口，为此三星提供的start.s文件中把子程序中断地址编程表格，每4字节对齐，通过表格的基址+变址来跳转子中断入口。
程序如下：（在start.s中）
//**************************************
IsrIRQ
sub sp,sp,#4 ;reserved for PC
stmfd sp!,{r8-r9} //保存r8和r9
ldr r9,=INTOFFSET
ldr r9,[r9] //取出编号
ldr r8,=HandleEINT0 //表格首位为HandleEINT0，所以即为首表地址
add r8,r8,r9,lsl #2 //表格是4字节对齐
ldr r8,[r8]
str r8,[sp,#8]
ldmfd sp!,{r8-r9,pc}
//**************************************
内部子中断：
对于内部子中断的判断是由SUBSRCPND寄存器申请的，同时内部子中断也是可以屏蔽的，屏蔽是使用INTSUBMSK寄存器屏蔽的。
SUBSRCPND：（1为中断，0为没中断，在中断服务程序中，需要对其置1的标志位清0）
INTSUBMSK：（表格同上1：屏蔽对应的子中断源，0：开放对应的子中断源）
外部子中断：（外部子中断是EINT4_7，EINT8_23）
外部中断的触发方式由：EXTINT0，EXTINT1，EXTINT2
外部子中断屏蔽由：EINTMAK
外部子中断标志：EINTPEND（必须写1清0）
EXTINT0：
EXTINT1：
EXTINT2：
第3、7、11、15、19、23、27、31位---为FILTEN，各引脚滤波控制位
：0：禁止滤波 1：使能滤波
EINT0~23---中断请求信号触发方式选择
000：低电平触发 001：高电平触发
01x：下降沿触发 10x：上升沿触发
11x：双边沿触发
外部子中断屏蔽寄存器-EINTMAK：
外部子中断标志寄存器-EINTPEND：
0：无中断请求 1：有中断请求 ；注意：对某位写1，则清除相应标志，即清为0.
总结：以外部IO中断为例，
1）、首先把IO口设置为中断功能
2）、 设置EXTINT的触发方式，默认为低电平触发，
3）、使中断入口等于中断函数地址
4）、清中断标志位，防止误中断（SRCPND，INTPND，EINTPEND）
5）、设置允许中断（INTMSK，EINTMASK）
中断子程序如下：
//*****************************************
//清SRCPND和INTPND
void ClearPending(int bit)
{
rSRCPND = bit;
rINTPND = bit;
}
//使能中断
#define EnableIrq(bit) rINTMSK &= ~(bit)
//如果是子中断就还要操作EINTPEND和EINTMASK
rEINTPEND |= (0x01<<4); //清除子中断，防止误中断
rEINTMASK &= ~(0x01<<4); //设置允许中断
//*****************************************
二、定时器
S3C2440有5个16位的定时器
1）定时器0－3具有PWM（脉宽调制）功能：它们都有一个输出引脚，可以通过定时器来控制引脚周期性的高低变化（即占空比不同的PWM波）
2）定时器4是内部定时器，没有输出引脚，供内部使用
定时器0-3的TOUT是对应的GPB0-GPB3的复用功能
定时器的基准时钟是经过PCLK的二次分频而来，（因为PCLK的频率较高所以必须分频）
第一次分频由TCFG0寄存器（32位）预分频，然后经过TCFG1再分频一次，作为计数器的基准时钟，预分频只能分1-256倍，第二次分频只能分1/2,1/4,1/8,1/16或者直接用TCLK时钟。
频率计算公式为：
fTclk = [fpclk∕(Prescaler+1)] ×分频值
Prescaler：预分频值，0---255；
分频值： 1/2、1/4、1/8、1/16
如图，比较寄存器：为了调制PWM的脉宽，比较寄存器/初值寄存器=占空比（注：定时器4没有比较寄存器）
初值寄存器：计数的初值，计数器为减法计数器
观察寄存器：可以读出当前的计数值
TOUT：必须设置相应的GPBn口为TOUT功能，而且要设置比较寄存器
相关的寄存器：
定时器为16位，所以TCNTBn，TCMPBn和TCNTOn都为16位寄存器。
TCFG0---预分频器配置寄存器：
Prescaler1---timer2、3、4的预分频值
其值N为： 0~255
输出频率为：PCLK ÷（N+1）
Prescaler0--- timer0、1的预分频值
其值N为： 0~255
输出频率为：PCLK ÷（N+1）
TCFG1---分频选择寄存器：
MUX4~ MUX0---timer4~timer0分频值选择
0000：1/2 0001：1/4
0010：1/8 0011：1/16
01XX：选择外部TCLK0、1
可选择外部时钟为记数信号
（对timer0、1是选TCLK0，对timer4、3、2是选TCLK1）
TCON---定时器控制寄存器：
TL4~TL0---计数初值自动重装控制位
0：单次计数
1：计数器值减到0时，自动重新装入初值连续计数
TO3~TO0--- TIMER3~TIMER0输出控制位
0：正相输出 1：反相输出
TUP4~TUP0---计数初值手动装载控制位
0：不操作
1：立即将TCNTBn中的计数初值装载到计数寄存器TCNTn中
说明：如果没有执行手动装载初值，则计数器启动时无初值
(第一次启动先得手动装载一次置1后清0，装载初值)
TR4~TR0---TIMER4~TIMER0运行控制位
0：停止 1：启动对应的TIMER
三、看门狗
WATDOG定时器可以像一般16位定时器一样产生周期性的中断，当程序出现崩溃或者跑飞的时候，看门狗可以使得系统重启。
WATDOG定时器经过一次预分频，被再次分频可以得到4种频率的一种，同样WATDOG是减数计数器，当到达0时候，而WTCNT又没有自动装载WATDAT的数，那么就会产生中断，从而复位。如果程序没有跑飞，当计数器计到0的时候WTCNT会自动装载WATDAT的值。
WTCON（16位）：控制着预分频，再分频，启动看门狗，使能中断功能
WATDAT（16位）：下次装数的寄存器，在第一次启动，把WATDAT里面的值赋值给WTCNT寄存器
WTCNT（16位）：当前要计的数值，为0时，使能中断，则复位系统。
WTCON：
[15:8]：预分频数值;[5]：启动/停止；[4:3]：分频系数；[2]：使能中断；[0]：为0时，是否输入复位信息