第二季-专题12-通过按键玩中断

2024-03-31 18:14:40

专题2-通过按键玩中断

第1课-中断处理流程深度剖析

一．中断概念

CPU在工作的过程中，经常需要与外设进行交互，交互的方式包括“轮询方式”，“中断方式”。

轮询方式：

CPU不断地查询设备的状态。该方式实现比较简单，但是CPU利用率很低，不适合多任务的系统。

中断方式

CPU在告知硬件开始一项工作后，就去做别的事去了，当硬件完成了该项工作后，向CPU发送一个信号，告知CPU它已经完成了这项工作。这种方式就是我们所说的中断。

中断生命周期

串口控制器——中断控制器——CPU核

串口产生了事件，但是事件并不是直接送到CPU，而是送到中断处理器，进行判断是否适合CPU来处理，若是适合CPU的处理，就将事件传送给CPU。具体的流程可以变成如下的方式：

中断信号产生（中断源）——中断信号过滤（中断控制器）——中断信号处理（CPU）

二．中断源

在中断的生命周期中，中断源的作用是负责产生中断信号。（芯片手册浏览中断源）

S3C2440支持60个中断源；S3C6410支持64中断源；S5PV210支持93个中断源。

第一关卡：

SUBSRCPND：当外界来了中断的时候，对应的只中断就会被置1。里面的每个位对应一个只中断。

SUBMASK：进行第一重过滤，每一位对应着一个只中断，我们把相应的位设置为1，就是把该位屏蔽了。0表示允许通过。

第二关卡：

SRCPND：进行中断的判定。

MASK：中断的过滤。

Mode：判断中断是优先的还是普通的

Priority：判断多个中断的优先级别

S3C2440支持60个中断源；

S3C6410支持64个中断源；

S5PV210支持93个中断源。（通过芯片手册浏览中断源）

中断过滤

中断信号产生（中断源）——中断信号过滤（中断控制器）——中断信号处理（CPU）

（1）非向量方式（2440）

（2）向量方式（6410/210）

中断程序总入口——保存环境——判断中断源——调用对应该中断源的中断处理程序——回复环境

当中断产生时CPU直接调转到用户设置好的中断处理程序处——保存环境——设备的中断处理——恢复环境

以上红色的字体表示我们需要用软件来实现的操作。

第2课-2440按键中断编程

一．程序结构优化

将完整的程序划分为多个晓得程序。

二．中断编程

l Botton

#define GPFCON (volatile unsigned long *)0x56000050

* K1,K2,K3,K4对应GPF1、GPF4、GPF2、GPF0

#define GPF0_int (0x2<<(0*2))

#define GPF1_int (0x2<<(1*2))

#define GPF2_int (0x2<<(2*2))

#define GPF4_int (0x2<<(4*2))

#define GPF0_msk (3<<(0*2))

#define GPF1_msk (3<<(1*2))

#define GPF2_msk (3<<(2*2))

#define GPF4_msk (3<<(4*2))

void button_init()

{

*(GPFCON) &= ~(GPF0_msk | GPF1_msk | GPF2_msk | GPF4_msk);

*(GPFCON) |= GPF0_int | GPF1_int | GPF2_int | GPF4_int;

}

l Interrupt

/*interrupt registes*/

#define SRCPND (volatile unsigned long *)0x4A000000

#define INTMOD (volatile unsigned long *)0x4A000004

#define INTMSK (volatile unsigned long *)0x4A000008

#define PRIORITY (volatile unsigned long *)0x4A00000c

#define INTPND (volatile unsigned long *)0x4A000010

#define INTOFFSET (volatile unsigned long *)0x4A000014

#define SUBSRCPND (volatile unsigned long *)0x4A000018

#define INTSUBMSK (volatile unsigned long *)0x4A00001c

#define EINTMASK (volatile unsigned long *)0x560000a4

#define EINTPEND (volatile unsigned long *)0x560000a8

void init_irq()

{

// 对于EINT4，需要在EINTMASK寄存器中使能它

*(EINTMASK) &= ~(1<<4);

// EINT0、EINT1、EINT2、EINT4_7使能

*(INTMSK) &= (~(1<<0)) & (~(1<<1)) & (~(1<<2)) & (~(1<<4));

__asm__(

/*开中断*/

"mrs r0,cpsr\n"

"bic r0, r0, #0x80\n"

"msr cpsr_c, r0\n"

);

}

void handle_int()

{

/*读取产生中断的源*/

unsigned long value = *(INTOFFSET);

switch(value)

{

case 0: //EINT0~K4

led_on();

break;

case 1: //EINT1~K1

led_off();

break;

case 2: //EINT2~K3

led_on();

break;

case 4: //EINT4~K2

led_off();

break;

default:

break;

}

/* 中断清除 */

if(value == 4)

*(EINTPEND) = (1 << 4);

*(SRCPND) = 1 << value;

*(INTPND) = 1 << value;

}

l Led

#define GPBCON (volatile unsigned long*)0x56000010

#define GPBDAT (volatile unsigned long*)0x56000014

#define GPB5_out (1<<(5*2))

#define GPB6_out (1<<(6*2))

#define GPB7_out (1<<(7*2))

#define GPB8_out (1<<(8*2))

void led_init()

{

*(GPBCON) = GPB5_out | GPB6_out | GPB7_out | GPB8_out;

}

void led_off()

{

*(GPBDAT) = 0x7ff;

}

void led_on()

{

*(GPBDAT) = 0x61f;

}

l Main

int gboot_main()

{

#ifdef MMU_ON

mmu_init();

#endif

led_init();

button_init();

init_irq();

while(1);

return 0;

}

l MMU

* 用于段描述符的一些宏定义

#define MMU_FULL_ACCESS (3 << 10) /* 访问权限 */

#define MMU_DOMAIN (0 << 5) /* 属于哪个域 */

#define MMU_SPECIAL (1 << 4) /* 必须是1 */

#define MMU_CACHEABLE (1 << 3) /* cacheable */

#define MMU_BUFFERABLE (1 << 2) /* bufferable */

#define MMU_SECTION (2 << 0) /* 段描述符 */

#define MMU_SECDESC (MMU_FULL_ACCESS | MMU_DOMAIN | MMU_SPECIAL | MMU_SECTION)

void create_page_table(void)

{

unsigned long *ttb = (unsigned long *)0x31000000;

unsigned long vaddr, paddr;

vaddr = 0x00000000;

paddr = 0x30000000;

*(ttb + (vaddr >> 20))= (paddr & 0xfff00000) | MMU_SECDESC_WB;

vaddr = 0x56000000;

paddr = 0x56000000;

*(ttb + (vaddr >> 20)) = (paddr & 0xFFF00000) | MMU_SECDESC;

vaddr = 0x4A000000;

paddr = 0x4A000000;

*(ttb + (vaddr >> 20)) = (paddr & 0xfff00000) | MMU_SECDESC;

vaddr = 0x30000000;

paddr = 0x30000000;

while (vaddr < 0x34000000)

{

*(ttb + (vaddr >> 20)) = (paddr & 0xFFF00000) | MMU_SECDESC_WB;

vaddr += 0x100000;

paddr += 0x100000;

}

void mmu_enable()

{

__asm__(

/*设置TTB*/

"ldr r0, =0x31000000\n"

"mcr p15, 0, r0, c2, c0, 0\n"

/*不进行权限检查*/

"mvn r0, #0\n"

"mcr p15, 0, r0, c3, c0, 0\n"

/*使能MMU*/

"mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0\n"

"orr r0, r0, #0x0001\n"

"mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0\n"

);

}

void mmu_init()

{

create_page_table();

mmu_enable();

}

l Start.s

.text

.global _start

_start:

b reset

ldr pc, _undifined_instruction

ldr pc, _software_interrupt

ldr pc, _prefetch_abort

ldr pc, _data_abort

ldr pc, _not_used

ldr pc, _irq

ldr pc, _fiq

_undifined_instruction: .word undifined_instruction

_software_interrupt: .word software_interrupt

_prefetch_abort: .word prefetch_abort

_data_abort: .word data_abort

_not_used: .word not_used

_irq: .word irq

_fiq: .word reset

undifined_instruction:

nop

software_interrupt:

nop

prefetch_abort:

nop

data_abort:

nop

not_used:

nop

irq:

sub lr, lr, #4

stmfd sp!, {r0-r12, lr} /* 保护现场 */

bl handle_int

ldmfd sp!, {r0-r12, pc}^ /* 恢复现场，^表示把spsr恢复到cpsr */

fiq:

nop

reset:

bl set_svc

bl disable_watchdog

bl disable_interrupt

bl disable_mmu

bl init_clock

bl init_sdram

bl copy_to_ram

bl init_stack

bl clean_bss

ldr pc, =gboot_main

@ bl light_led

set_svc:

mrs r0, cpsr

bic r0, r0,#0x1f

orr r0, r0,#0xd3

msr cpsr, r0

mov pc, lr

#define pWTCON 0x53000000

disable_watchdog:

ldr r0, =pWTCON

mov r1, #0x0

str r1, [r0]

mov pc, lr

disable_interrupt:

mvn r1, #0x0

ldr r0, =0x4a000008

str r1, [r0]

mov pc, lr

disable_mmu:

mcr p15,0,r0,c7,c7,0

mrc p15,0,r0,c1,c0,0

bic r0, r0, #0x00000007

mcr p15,0,r0,c1,c0,0

mov pc, lr

#define CLKDIVN 0x4c000014

#define MPLLCON 0x4c000008

#define MPLL_405MHZ ((127<<12)|(2<<4)|(1<<0))

init_clock:

ldr r0, =CLKDIVN

mov r1, #0x5

str r1, [r0]

mcr p15,0,r0,c1,c0,0

orr r0,r0,#0xc0000000

mcr p15,0,r0,c1,c0,0

ldr r0, =MPLLCON

ldr r1, =MPLL_405MHZ

str r1, [r0]

mov pc, lr

#define mem_contrl 0x48000000

init_sdram:

ldr r0, =mem_contrl

add r3, r0, #4*13

adrl r1, mem_data

ldr r2, [r1], #4

str r2, [r0], #4

cmp r0, r3

bne 0b

mov pc, lr

copy_to_ram:

ldr r0, =0x0

ldr r1, =0x30008000

add r3, r0, #1024*4

copy_loop:

ldr r2, [r0], #4

str r2, [r1], #4

cmp r0, r3

bne copy_loop

mov pc, lr

init_stack:

msr cpsr_c, #0xd2

ldr sp, =0x33000000 @此处实际设置的是r13_irq

msr cpsr_c, #0xd3

ldr sp, =0x34000000 @此处实际设置的是r13_svc

mov pc, lr

clean_bss:

ldr r0, =bss_start

ldr r1, =bss_end

cmp r0, r1

moveq pc, lr

clean_loop:

mov r2, #0

str r2, [r0], #4

cmp r0, r1

bne clean_loop

mov pc, lr

mem_data:

.long 0x22000000

.long 0x00000700

.long 0x00018001

.long 0x008c04f5

.long 0x000000b1

.long 0x00000030

#define GPBCON 0x56000010

#define GPBDAT 0x56000014

light_led:

ldr r0, =GPBCON

ldr r1,=0x15400

str r1, [r0]

ldr r0, =GPBDAT

ldr r1,=0x6BF

str r1, [r0]

mov pc, lr

当完成所有的程序编程后，我们要不一些过滤用的寄存器清零。

码农公寓

专题2-通过按键玩中断

第1课-中断处理流程深度剖析

第2课-2440按键中断编程

相关文章