Crotex A9 中断流程

目录

需求

了解Cortex A9 按键中断（SPI）流程，实例：KEY2中断控制点亮LED2

实现检测按键k2，按键按下一次，实现LED灯闪一下。

实现流程

查看原理图：连接引脚和控制逻辑

1. 连接引脚
   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

查看相应芯片手册

循环检测

1. 配置GPX1_1引脚功能
   设置：引脚功能为输入，内部上下拉禁止
2. 循环检测代码实现:

    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)));
         }
    }   

中断方法实现按键检测

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：

1. 外设一级：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_INIT41_FLTCON0 配置中断引脚滤波
      默认就是打开，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GP1_1引脚收到中断信号，中断发生，中断状态寄存器 EXT_INT41_PEND 相应位会自动置1。
      注：中断处理完成的时候，需手动清除相应状态为，置1清零
      EXT_INT41_PEND[1]=0b1

2. 中断控制器

   1. 找到外设中断名称与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_INT[1] — EXT_INT41[1] — INT[9] — SPI[25]/ID[57]
   2. 使能cpu0的spi25/id57
      ICDISER.ICDISER1 |= (0x1 << 25); //57/32 =1…25 取整数（那个寄存器） 和余数（哪位）
   3. 全局使能cpu0中断处理
      CPU0.ICCICR |= 0x1;
   4. 优先级屏蔽寄存器，设置cpu0能处理所有的中断
      CPU0.ICCPMR = 0xFF;
   5. GIC使能
      ICDDCR =1；
   6. 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

3. ARM内核（cpu0）
   

   1. 四大步三小步
      
      1. 拷贝 CPSR 到 SPSR_
      2. 设置适当的 CPSR 位：
         – 改变处理器状态进入 ARM 态
         – 改变处理器模式进入相应的异常模式
         – 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_
      4. 设置 PC 为相应的异常向量
   2. 中断服务程序代码：start.S
      见附录附录代码
   3. 中断处理程序代码：do_irq函数c语言
      
      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
      3. 清除中断状态位
         i.外设级，EXT_INT41_PEND |= 0x1 << 1;
         ii.GIC级，ICDICPR.ICDICPR1 |= 0x1 << 25;
         iii.CPU0级 CPU0.ICCEOIR = (CPU0.ICCEOIR & ~(0x1FF)) | irq_num;
      4. c代码如下示：
         

         
         #include "exynos_4412.h"
         
         void mydelay_ms(int ms)
         {
           int i, j;
           while(ms--)
           {
               for (i = 0; i < 5; i++)
                   for (j = 0; j < 514; j++);
           }
         }
         
         void do_irq(void )
         {
          int irq_num;
          irq_num = (CPU0.ICCIAR & 0x1FF);
          switch (irq_num) {
         
          case 57: //
              //Clear Pend
              EXT_INT41_PEND |= 0x1 << 1;
              ICDICPR.ICDICPR1 |= 0x1 << 25;
         
              //Turn on LED2
              GPX2.DAT |= 0x1 << 7;
              mydelay_ms(500);
         
              //Turn off LED2
              GPX2.DAT &= ~(0x1 << 7);
              mydelay_ms(500);
               break;
          }
           // End of interrupt
          CPU0.ICCEOIR = (CPU0.ICCEOIR & ~(0x1FF)) | irq_num;
         
         }
         
         
         int main(void)
         {
          GPX2.CON = (GPX2.CON & ~(0xf << 28)) | 1 << 28;  //GPX2_7:output, LED2
         
          //Key_2 Interrupt GPX1_1
          GPX1.PUD = GPX1.PUD & ~(0x3 << 2); // Disables Pull-up/Pull-down
          GPX1.CON = (GPX1.CON & ~(0xF << 4)) | (0xF << 4); //GPX1_1: WAKEUP_INT1[1](EXT_INT41[1])
          EXT_INT41_CON = (EXT_INT41_CON & ~(0x7 << 4)) | 0x2 << 4;
          EXT_INT41_MASK = (EXT_INT41_MASK & ~(0x1 << 1)); // Bit: 0 = Enables interrupt
         
           //* GIC interrupt controller:
         
          // Enables the corresponding interrupt SPI25-- Key_2
          ICDISER.ICDISER1 |= (0x1 << 25);
          CPU0.ICCICR |= 0x1; //Global enable for signaling of interrupts
          CPU0.ICCPMR = 0xFF; //The priority mask level.Priority filter. threshold
          ICDDCR = 1; //Bit0: GIC global enable
         
          ICDIPTR.ICDIPTR14 |= 0x01<<8; //SPI25 interrupts are sent to processor 0
         
           while (1);
         
           return 0;
         }

附录代码

中断服务代码：start.S

   .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

          mrs      r0,cpsr
          bic        r0,r0,#0x1f
          orr        r0,r0,#0xd3
          msr        cpsr,r0         @ Enable svc mode of cpu

          mov    r0, #0xfffffff
            mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 2      @ Defines access permissions for each coprocessor
                                      @ Privileged a
 nd User mode access

      /* * Invalidate L1 I/D */
      mov    r0, #0 @ set up for MCR
      mcr    p15, 0, r0, c8, c7, 0    @ invalidate TLBs
      mcr    p15, 0, r0, c7, c5, 0    @ invalidate icache


      @Set the FPEXC EN bit to enable the FPU:
      MOV r3, #0x40000000
      fmxr FPEXC, r3

      /* * disable MMU stuff and caches */
      mrc    p15, 0, r0, c1, c0, 0
      bic    r0, r0, #0x00002000 @ clear bits 13 (--V-)
      bic    r0, r0, #0x00000007 @ clear bits 2:0 (-CAM)
      orr    r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (---I) Icache
      orr    r0, r0, #0x00000002 @ set bit 1 (--A-) Align
      orr    r0, r0, #0x00000800 @ set bit 11 (Z---) BTB
      mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 0

  /* LED Test Code */

      ldr r0, =0x114001E0
      ldr r1, [r0]
      bic r1, r1, #0xf0000
      orr r1, r1, #0x10000
      str r1, [r0]

      ldr r0, =0x114001E8
      ldr r1, [r0]
      bic r1, r1, #0x300
      str r1, [r0]

      ldr r0, =0x114001E4
      ldr r1, [r0]
      orr r1, r1, #0x10
      str r1, [r0]

  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