一、中斷概念

操作系統(tǒng)中，中斷是很重要的組成部分。出現(xiàn)某些意外情況需主機(jī)干預(yù)時(shí)，機(jī)器能自動(dòng)停止正在運(yùn)行的程序并轉(zhuǎn)入處理新情況的程序，處理完畢后又返回原被暫停的程序繼續(xù)運(yùn)行。

有了中斷系統(tǒng)才可以不用一直輪詢（polling）是否有事件發(fā)生，系統(tǒng)效率才得以提高。

一般在系統(tǒng)中，中斷控制分為三個(gè)部分：「模塊、中斷控制器和處理器」。

其中模塊通常由寄存器控制是否使能中斷和中斷觸發(fā)條件等；中斷控制器可以管理中斷的優(yōu)先級(jí)等，而處理器則由寄存器設(shè)置用來(lái)響應(yīng)中斷。

二、GIC

作為 ARM 系統(tǒng)中通用中斷控制器的是 GIC（Generic Interrupt Controller），目前有四個(gè)版本，V1～V4（V2最多支持8個(gè)ARM core，V3／V4支持更多的ARM core，主要用于ARM64系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）。

【注意】對(duì)于一些老的ARM處理器，比如ARM11，Cortex－A8，中斷控制器一般是VIC（向量中斷控制器）。

1． GIC－400

下面以GIC－400為例，它更適合嵌入式系統(tǒng)，符合v2版本的GIC architecture specification。GIC－400通過(guò)AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）片上總線連接到一個(gè)或者多個(gè)ARM處理器上。

GIC中斷控制器全局圖

從上圖可以看出， GIC 是聯(lián)系外設(shè)中斷和 CPU 的橋梁，也是各 CPU 之間中斷互聯(lián)的通道（也帶有管理功能），它負(fù)責(zé)檢測(cè)、管理、分發(fā)中斷，可以做到：

使能或禁止中斷；把中斷分組到Group0還是Group1（Group0作為安全模式使用連接FIQ ，Group1 作為非安全模式使用，連接IRQ ）；多核系統(tǒng)中將中斷分配到不同處理器上；設(shè)置電平觸發(fā)還是邊沿觸發(fā)方式（不等于外設(shè)的觸發(fā)方式）；虛擬化擴(kuò)展。

ARM CPU 對(duì)外的連接只有2 個(gè)中斷：「IRQ和FIQ」 ，相對(duì)應(yīng)的處理模式分別是一般中斷（IRQ ）處理模式和快速中斷（FIQ ）處理模式。所以GIC 最后要把中斷匯集成2 條線，與CPU 對(duì)接。

GIC中斷控制器結(jié)構(gòu)

分發(fā)器：負(fù)責(zé)各個(gè)子中斷使能，設(shè)置觸發(fā)方式，優(yōu)先級(jí)排序，分發(fā)到哪個(gè) CPU 上；接口：負(fù)責(zé)總的中斷的使能，狀態(tài)的維護(hù)。

2． 分發(fā)器功能

分發(fā)器的主要的作用是檢測(cè)各個(gè)中斷源的狀態(tài)，控制各個(gè)中斷源的行為，分發(fā)各個(gè)中斷源產(chǎn)生的中斷事件到指定的一個(gè)或者多個(gè)CPU接口上。雖然分發(fā)器可以管理多個(gè)中斷源，但是它總是把優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)中斷請(qǐng)求送往CPU接口。分發(fā)器對(duì)中斷的控制包括：

（a）中斷使能或禁能控制。分發(fā)器對(duì)中斷的控制分成兩個(gè)級(jí)別，一個(gè)是全局中斷的控制（GIC＿DIST＿CTRL），一旦禁止了全局的中斷，那么任何的中斷源產(chǎn)生的中斷事件都不會(huì)被傳遞到CPU接口；另外一個(gè)級(jí)別是對(duì)針對(duì)各個(gè)中斷源進(jìn)行控制（GIC＿DIST＿ENABLE＿CLEAR），禁止某一個(gè)中斷源會(huì)導(dǎo)致該中斷事件不會(huì)分發(fā)到CPU接口，但不影響其他中斷源產(chǎn)生中斷事件的分發(fā)。（b）控制將當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的中斷事件分發(fā)到一個(gè)或者一組CPU接口。（c）優(yōu)先級(jí)控制。（d）中斷屬性設(shè)定，例如是電平觸發(fā)還是邊沿觸發(fā)。（e）中斷的設(shè)定。

分發(fā)器可以管理若干個(gè)中斷源，這些中斷源用ID來(lái)標(biāo)識(shí)，我們稱之interrupt ID。

3． CPU接口功能

CPU接口主要用于和CPU進(jìn)行接口。

主要功能包括：

（a）使能或者禁止CPU接口向連接的CPU提交中斷事件。對(duì)于ARM，CPU接口和CPU之間的中斷信號(hào)線是nIRQCPU和nFIQCPU。如果禁止了中斷，那么即便是分發(fā)器分發(fā)了一個(gè)中斷事件到CPU接口，但是也不會(huì)提交指定的nIRQ或者nFIQ通知CPU。（b）ackowledging中斷。CPU會(huì)向CPU接口應(yīng)答中斷，中斷一旦被應(yīng)答，分發(fā)器就會(huì)把該中斷的狀態(tài)從pending狀態(tài)修改成active，如果沒有后續(xù)pending的中斷，那么CPU 接口就會(huì)deassert nIRQCPU和nFIQCPU信號(hào)線。如果在這個(gè)過(guò)程中又產(chǎn)生了新的中斷，那么分發(fā)器就會(huì)把該中斷的狀態(tài)從pending狀態(tài)修改成pending and active。此時(shí)，CPU接口仍然會(huì)保持nIRQ或者nFIQ信號(hào)的asserted狀態(tài)，也就是向CPU通知下一個(gè)中斷。（c）中斷處理完畢的通知。當(dāng)中斷處理器處理完了一個(gè)中斷的時(shí)候，會(huì)向?qū)慍PU 接口的寄存器從而通知GIC已經(jīng)處理完該中斷。做這個(gè)動(dòng)作一方面是通知分發(fā)器將中斷狀態(tài)修改為deactive，另外一方面，可以允許其他的pending的中斷向CPU接口提交。（d）設(shè)定優(yōu)先級(jí)掩碼。通過(guò)優(yōu)先級(jí)掩碼可以mask掉一些優(yōu)先級(jí)比較低的中斷，這些中斷不會(huì)通知到CPU。（e）設(shè)定中斷搶占的策略。（f）在多個(gè)中斷事件同時(shí)到來(lái)的時(shí)候，選擇一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的通知CPU。

key中斷管理模塊圖

以上圖為例，該圖是按鍵產(chǎn)生的中斷信號(hào)要到達(dá)cpu所要經(jīng)過(guò)的路徑。

外設(shè)中斷源有很多，通常芯片廠商會(huì)設(shè)計(jì)若干個(gè)第一級(jí)中斷控制器，進(jìn)行第一次處理，key連接的是GPX1中斷控制器，寄存器EXT＿INT41＿M(jìn)ASK用于使能該中斷；GIC主要包括分排氣和cpu interface；ICDISER用于使能分派器，ICDIPTR用于將中斷信號(hào)分發(fā)給對(duì)應(yīng)的cpu interface；ICCICR用于使能CPU interface；CPU上有兩個(gè)引腳irq、fiq，gic最終會(huì)連接到CPU的irq，所有寄存器配置完畢后，按鍵一旦按下，那么就會(huì)給CPU的irq發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)，cpu緊接著就會(huì)執(zhí)行“4大步3小步”，進(jìn)入中斷異常處理流程。

三、中斷分類

1． 中斷源硬件中斷（Hardware Interrupt）可屏蔽中斷（maskable interrupt）。硬件中斷的一類，可通過(guò)在中斷屏蔽寄存器中設(shè)定位掩碼來(lái)關(guān)閉。非可屏蔽中斷（non－maskable interrupt，NMI）。硬件中斷的一類，無(wú)法通過(guò)在中斷屏蔽寄存器中設(shè)定位掩碼來(lái)關(guān)閉。典型例子是時(shí)鐘中斷（一個(gè)硬件時(shí)鐘以恒定頻率—如50Hz—發(fā)出的中斷）。處理器間中斷（interprocessor interrupt）。一種特殊的硬件中斷。由處理器發(fā)出，被其它處理器接收。僅見于多處理器系統(tǒng)，以便于處理器間通信或同步。偽中斷（spurious interrupt）。一類不希望被產(chǎn)生的硬件中斷。發(fā)生的原因有很多種，如中斷線路上電氣信號(hào)異常，或是中斷請(qǐng)求設(shè)備本身有問(wèn)題。軟件中斷（Software Interrupt）

軟件中斷SWI，是一條CPU指令，用以自陷一個(gè)中斷。由于軟中斷指令通常要運(yùn)行一個(gè)切換CPU至內(nèi)核態(tài)的子例程，它常被用作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用（System call）。

外部中斷I／O設(shè)備：如顯示器、鍵盤、打印機(jī)、A ／ D轉(zhuǎn)換器等。數(shù)據(jù)通道：軟盤、硬盤、光盤等。數(shù)據(jù)通道中斷也稱直接存儲(chǔ)器存取（DMA）操作中斷，如磁盤、磁帶機(jī)或CRT等直接與存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)所要求的中斷。實(shí)時(shí)時(shí)鐘：如外部的定時(shí)電路等。在控制中遇到定時(shí)檢測(cè)和控制，為此常采用一個(gè)外部時(shí)鐘電路（可編程）控制其時(shí)間間隔。需要定時(shí)時(shí)，CPU發(fā)出命令使時(shí)鐘電路開始工作，一旦到達(dá)規(guī)定時(shí)間，時(shí)鐘電路發(fā)出中斷請(qǐng)求，由CPU轉(zhuǎn)去完成檢測(cè)和控制工作。用戶故障源：如掉電、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤、外部設(shè)備故障等。產(chǎn)生于CPU內(nèi)部的中斷源由CPU得運(yùn)行結(jié)果產(chǎn)生：如除數(shù)為0、結(jié)果溢出、斷點(diǎn)中斷、單步中斷、存儲(chǔ)器讀出出錯(cuò)等。執(zhí)行中斷指令swi非法操作或指令引起異常處理。2． 中斷類型

GIC 中斷類型有3種：SGI（Software－generated interrupt）、PPI（Private peripheral interrupt ）、SPI（Shared peripheral interrupt）。

SGI： SGI為軟件可以觸發(fā)的中斷，統(tǒng)一編號(hào)為0～15（ID0－ID7是不安全中斷，ID8－ID15是安全中斷），用于各個(gè)core之間的通信。該類中斷通過(guò)相關(guān)聯(lián)的中斷號(hào)和產(chǎn)生該中斷的處理器的CPUID來(lái)標(biāo)識(shí)。通常為邊沿觸發(fā)。

PPI： PPI為每個(gè) core 的私有外設(shè)中斷，統(tǒng)一編號(hào)為 16－31 。例如每個(gè) CPU 的 local timer 即 Arch Timer 產(chǎn)生的中斷就是通過(guò) PPI 發(fā)送給 CPU 的（安全為29，非安全為30）。

通常為邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)。

SPI： SPI 是系統(tǒng)的外設(shè)產(chǎn)生的中斷，為各個(gè) core 公用的中斷，統(tǒng)一編號(hào)為 32～1019 ，如 global timer 、uart 、gpio 產(chǎn)生的中斷。通常為邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)。

Note：電平觸發(fā)是在高或低電平保持的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)， 而邊沿觸發(fā)是由高到低或由低到高這一瞬間觸發(fā)；在GIC中PPI和SGI類型的中斷可以有相同的中斷ID。

3． 中斷分派模式

1－N mode （SPIs using the GIC 1－N model）表示中斷可以發(fā)給所有的CPU，但只能由一個(gè)CPU來(lái)處理中斷；換句話說(shuō)，這種類型的中斷有N個(gè)目標(biāo)CPU，但只能由其中一個(gè)來(lái)處理；當(dāng)某一個(gè)處理器應(yīng)答了該中斷，便會(huì)清除在所有目標(biāo)處理器上該中斷的掛起狀態(tài)。

N－N mode （PPIs and SGIs using the GIC N－N model）表示中斷可以發(fā)給所有CPU，每個(gè)CPU可以同時(shí)處理該中斷。當(dāng)該中斷被某一個(gè)處理器應(yīng)答了，這不會(huì)影響該中斷在其他CPU接口上的狀態(tài)。

舉兩個(gè)例子說(shuō)明：

1）UART 接收到一包數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了一個(gè)中斷給GIC，GIC可以將該中斷分配給CPU0－7中任何一個(gè)處理；假設(shè)該中斷分配給CPU0處理了，那么在中斷處理函數(shù)里面會(huì)把接收到的數(shù)據(jù)從UART FIFO讀出。可以想象一下，如果CPU0在讀數(shù)據(jù)時(shí)，另外一個(gè)CPU也在處理該中斷，恰巧也在讀數(shù)據(jù)，那么CPU0讀到的數(shù)據(jù)是不全的。這就是1－N model中斷，或者說(shuō)SPI中斷。

2）比如CPU0給CPU1－7發(fā)送中斷，想告知對(duì)方自己正在處理某個(gè)進(jìn)程A。這種場(chǎng)景下，CPU1－7都接收到中斷，都進(jìn)入中斷處理函數(shù)，CPU1－7獲取到CPU0的信息后，在進(jìn)程調(diào)度時(shí)，就可以繞開進(jìn)程A，而自己調(diào)度其他進(jìn)程。

注：這個(gè)例子只是說(shuō)明N－N model，實(shí)際上進(jìn)程調(diào)度不都全是這樣的。

4． 通用中斷處理

當(dāng)GIC接收到一個(gè)中斷請(qǐng)求，將其狀態(tài)設(shè)置為Pending。重新產(chǎn)生一個(gè)掛起狀態(tài)的中斷不影響該中斷狀態(tài)。

中斷處理順序：

① GIC決定該中斷是否使能，若沒有被使能對(duì)GIC沒有影響；

② 對(duì)于每個(gè)Pending中斷，GIC決定目標(biāo)處理器；

③ 對(duì)于每個(gè)處理器 ，Distributor根據(jù)它擁有的每個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)信息決定最高優(yōu)先級(jí)的掛起中斷，將該中斷傳遞給目標(biāo)CPU Interface；

④ GIC Distributor將一個(gè)中斷傳遞給CPU Interface后，該CPU Interface決定該中斷是否有足夠的優(yōu)先級(jí)將中斷請(qǐng)求發(fā)給CPU；

⑤ 當(dāng)CPU開始處理該異常中斷，它讀取GICC＿IAR應(yīng)答中斷。讀取的GICC＿IAR獲取到中斷ID，對(duì)于SGI，還有源處理器ID。中斷ID被用來(lái)查找正確的中斷處理程序。

GIC識(shí)別讀過(guò)程后，將改變?cè)撝袛嗟臓顟B(tài)：

a） 當(dāng)中斷狀態(tài)變?yōu)閍ctive時(shí)，如果該中斷掛起狀態(tài)持續(xù)存在或者中斷再次產(chǎn)生，中斷狀態(tài)將從Pending轉(zhuǎn)化為pending ＆ active

b） 否則，中斷狀態(tài)將從pending狀態(tài)變?yōu)閍ctive

⑥ 當(dāng)中斷完成中斷處理后，它需要通知GIC處理已經(jīng)完成。這個(gè)過(guò)程稱為 priority drop and interrupt deactivation：

a） 總是需要向EOIR寄存器寫入一個(gè)有效的值（end of interrupt register）b） 也需要接著向GICC＿DIR寫入值（deactivate interrupt register）

5． 中斷優(yōu)先級(jí)

軟件可以通過(guò)給每一個(gè)中斷源分配優(yōu)先級(jí)值來(lái)配置中斷優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)的值是個(gè)8位的無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)，GIC支持最小16和最大256的優(yōu)先級(jí)級(jí)別。

如果GIC實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先級(jí)少于256，那么優(yōu)先級(jí)字段的低階位為RAZ／WI。這就意味著實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先級(jí)字段個(gè)數(shù)范圍是4～8，如下圖所示：

Effect of not implementing some priority field bits

Note：

1）、如何確定優(yōu)先級(jí)字段所支持的優(yōu)先級(jí)位？通過(guò)軟件往可寫GICD＿IPRIORITYn優(yōu)先級(jí)字段寫入0XFF，然后回讀出該字段的值便可以確定優(yōu)先級(jí)字段所支持的優(yōu)先級(jí)位（因?yàn)橛行┪粵]實(shí)現(xiàn)是RAZ／WI）

2）、ARM 推薦在檢查中斷優(yōu)先級(jí)范圍之前先：? 對(duì)于外設(shè)中斷，軟件先禁用該中斷? 對(duì)于SGI，軟件先檢查該中斷確定為inactive

6． 中斷搶占

在一個(gè)active中斷處理完之前，CPU interface支持發(fā)送更高優(yōu)先級(jí)的掛起中斷到目標(biāo)處理器。這種情況必要條件如下：

該中斷的優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前CPU interface 被屏蔽的優(yōu)先級(jí)該中斷的組優(yōu)先級(jí)高于正在當(dāng)前CPU interface處理的中斷優(yōu)先級(jí)7． 中斷屏蔽

CPU interface的GICC＿PMR寄存器定義了目標(biāo)處理器的優(yōu)先級(jí)閥值，GIC僅上報(bào)優(yōu)先級(jí)高于閥值的pending中斷給目標(biāo)處理器。寄存器初始值為0，屏蔽所有的中斷。

四、FS4412中斷外設(shè)－key

下面我們來(lái)分析FS4412開發(fā)板的第一個(gè)中斷設(shè)備按鍵。

1． 電路圖

key

由該電路圖可得：

按鍵k2 連接在GPX1＿1引腳

控制邏輯k2 按下 －－－－ K2閉合 －－－－ GPX1＿1 低電壓k2 常態(tài) －－－－ K2打開 －－－－ GPX1＿1 高電壓

以下是key2與soc的連接，

key與soc的連接

可以看到key2復(fù)用了GPIX1＿1這個(gè)引腳，同時(shí)該引腳還可以作為中斷【XEINT9】使用。

順便看下GPXCON寄存器的配置

GPX1CON

由上圖所示，

GPX1CON地址為0x1100C20；key2如果要做為輸入設(shè)備，只需要將GPX1CON［7：4］設(shè)置為0x0；key2如果要做為中斷信號(hào)，只需要將GPX1CON［7：4］設(shè)置為0xf。2． key中斷處理中斷配置

key與soc的關(guān)系圖如下圖所示：

按鍵中斷寄存器配置流程

由上圖所示：

按鍵是直接連到GPIO控制器的EXT＿INT＿CON用來(lái)設(shè)置按鍵中斷的觸發(fā)方式，下降沿觸發(fā)GPX1CON寄存器用于設(shè)置該GPIO位中斷信號(hào)輸入EXT＿INT＿M(jìn)ASK用于使能該中斷ICDISER用于使能相應(yīng)中斷到分配器ICDDCR分配器開關(guān)ICDIPTR選擇CPU接口ICCPMR設(shè)置中斷屏蔽優(yōu)先級(jí)ICCICR打開CPU開關(guān)，把CPU接口內(nèi)的中斷能夠送到相應(yīng)的CPU清中斷

CPU處理完中斷，需要清除中斷，對(duì)于按鍵來(lái)說(shuō)，有3個(gè)寄存器需要操作：

清中斷

由上圖所示：

EXT＿INT41＿PEND清相應(yīng)的中斷源ICDICPR中斷結(jié)束后，清相應(yīng)中斷標(biāo)志位，此標(biāo)志位由硬件置位ICCEOIR中斷執(zhí)行結(jié)束，清cpu內(nèi)相應(yīng)的中斷號(hào)，由硬件填充3． 寄存器匯總

前面分析了按鍵連接的是GPX1＿1，現(xiàn)在我們來(lái)看下對(duì)應(yīng)的寄存器應(yīng)該如何配置

【1】、GPIO控制器GPX1PUD

將GPX1＿1引腳的上拉和下拉禁止

GPX1PUD［3：2］＝ 0b00；

GPX1CON

GPX1CON

將GPX1＿1引腳功能設(shè)置為中斷功能

GPX1CON［7：4］ ＝ 0xf

EXT＿INT41CON

EXT＿INT41CON

配置成成下降沿觸發(fā)：

EXT＿INT41CON［6：4］ ＝ 0x2

EXT＿INT41＿M(jìn)ASK

EXT＿INT41＿M(jìn)ASK

中斷使能寄存器

EXT＿INT41＿M(jìn)ASK［1］ ＝ 0b0

EXT＿INT41＿PEND 中斷狀態(tài)寄存器

EXT＿INT41＿PEND

當(dāng)GPX1＿1引腳接收到中斷信號(hào)，中斷發(fā)生，中斷狀態(tài)寄存器EXT＿INT41＿PEND 相應(yīng)位會(huì)自動(dòng)置1注意：中斷處理完成的時(shí)候，需要清除相應(yīng)狀態(tài)位。置1清0．

EXT＿INT41＿PEND［1］ ＝0b1

【2】GIC

根據(jù)外設(shè)中斷名稱EINT9來(lái)查看該中斷對(duì)應(yīng)的GIC中維護(hù)的HW id。【所有的中斷源在芯片廠商設(shè)計(jì)的時(shí)候都分配了唯一的一個(gè)ID，GIC通過(guò)該ID來(lái)驅(qū)動(dòng)中斷源】

查看芯片手冊(cè)（datasheet －－ 9．2表）

GIC中斷源表

通過(guò)【9．2中斷源表】找到和外設(shè)中斷標(biāo)示對(duì)應(yīng)的中斷控制器中斷標(biāo)識(shí)（GPIO有32個(gè)可被喚醒寄存器）其對(duì)應(yīng)「EINT［9］，中斷ID為57」，這是非常重要的，在后面的寄存器設(shè)置中起很大作用；

1） ICDISER使能相應(yīng)中斷到分配器

ICDISER

ICDISER用于使能相應(yīng)中斷到分配器，一個(gè)bit控制一個(gè)中斷源，一個(gè)ICDISER可以控制32個(gè)中斷源，這里INT［9］ 對(duì)應(yīng)的中斷ID為57，所以在ICDSER1中進(jìn)行設(shè)置，57／32 ＝1余25，所以這里在ICDISER1第25位置一。

ICDISER．ICDISER1 ｜＝ （0x1 ＜＜ 25）； ／／57／32 ＝1．．．25 取整數(shù)（那個(gè)寄存器） 和余數(shù)（哪位）

ICDIPTR選擇CPU接口

ICDIPTR

ICDIPTR

選擇cpu

ICDIPTR寄存器每8個(gè)bit 控制一個(gè)中斷源，其中CPU0可以處理160個(gè)中斷源，所以需要40個(gè)寄存器。要選擇cpu0第一個(gè)bit必須是1。

設(shè)置SPI［25］／ID［57］由cpu0處理，57／4＝16余1 所以選擇寄存器ICDIPTR14的第2個(gè)字節(jié)［15：8］。

／／SPI 25 interrupts are sent to processor 0

／／57／4 ＝ 14．．1 14號(hào)寄存器的［15：8］

ICDIPTR．ICDIPTR14 ｜＝ 0x01＜＜8；

ICDDCR使能分配器

還寄存器用于使能分配器。

ICDDCR ＝1；

ICCPMR優(yōu)先級(jí)屏蔽寄存器，設(shè)置cpu0能處理所有的中斷。比如中斷屏蔽優(yōu)先級(jí)為255，該值表示優(yōu)先級(jí)最低，所有的中斷都能響應(yīng)。

ICCPMRCPU0．ICCPMR ＝ 0xFF；／／設(shè)置cpu0 中斷屏蔽優(yōu)先級(jí)為255 最低，所有中斷都能響應(yīng)）

ICCICR 全局使能cpu0中斷處理

ICCICR

EXYNOS 4412一共有4個(gè)cpu，用4個(gè)寄存器分別來(lái)控制4個(gè)cpu，每個(gè)寄存器的bit［0］用于全局控制對(duì)應(yīng)的cpu。我們選擇cpu0處理中斷，將bit［0］置1即可。

CPU0．ICCICR ｜＝ 0x1；

使能中斷到CPU。

ICCIAR

ICCIAR

當(dāng)中斷發(fā)生之后，中斷的HW id值會(huì)由硬件寫入到寄存器ICCIAR［9：0］中；對(duì)于SGIs來(lái)說(shuō)，多處理器環(huán)境下，CPU的interface值寫入到［12：10］中。

讀取HW id：

int irq＿num；

irq＿num ＝ CPU0．ICCIAR＆0x3ff； ／／獲取中斷號(hào)

五、代碼實(shí)現(xiàn)

要處理中斷異常，必須安裝異常向量表，異常的處理流程可以參考前面的文章《6． 從0開始學(xué)ARM－異常、異常向量表、swi》

1． 異常向量表基址

異常向量表地址是可以修改的，比如uboot在啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)從flash中搬運(yùn)代碼到RAM中，而flash的異常向量表地址和ram的地址肯定不一樣，所以搬運(yùn)完代碼后，就必須要修改對(duì)應(yīng)的異常向量表地址。

修改異常向量表的地址的需要借助協(xié)處理器指令mcr：

ldr r0，＝0x40008000

mcr p15，0，r0，c12，c0，0 ＠ Vector Base Address Register

上述命令是將地址0x40008000設(shè)置為異常向量表的地址，關(guān)于mcr指令，我們沒有必要深究，知道即可。

RAM中異常向量表地址我們選用的是0x40008000，以下是exynos4412 地址空間分布。

exynos4412 地址分布2． 異常向量表安裝．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＿h(yuǎn)andler

ldr pc，＿fiq

reset：

ldr r0，＝0x40008000

mcr p15，0，r0，c12，c0，0 ＠ Vector Base Address Register

init＿stack：

／／初始化棧

……

b main ／／跳轉(zhuǎn)至c的main函數(shù)

irq＿h(yuǎn)andler： ／／中斷入口函數(shù)

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／／棧頂

．data

stack： ．space 4＊512 ／／棧空間

中斷入口函數(shù)do＿irq（）

void do＿irq（void）

｛

static int a ＝ 1；

int irq＿num；

irq＿num ＝ CPU0．ICCIAR＆0x3ff； ／／獲取中斷號(hào)

switch（irq＿num）

｛

case 57：

printf（＂in the irq＿h(yuǎn)andler＂）；

／／清GPIO中斷標(biāo)志位

EXT＿INT41＿PEND ＝ EXT＿INT41＿PEND ｜（（0x1 ＜＜ 1））；

／／清GIC中斷標(biāo)志位

ICDICPR．ICDICPR1 ＝ ICDICPR．ICDICPR1 ｜ （0x1 ＜＜ 25）；

break；

｝

／／清cpu中斷標(biāo)志

CPU0．ICCEOIR ＝ CPU0．ICCEOIR＆（～（0x3ff））｜irq＿num；位

｝

實(shí)現(xiàn)按鍵中斷的初始化函數(shù)key＿init（）：

void key＿init（void）

｛

GPX1．CON ＝GPX1．CON ＆ （～（0xf ＜＜ 4）） ｜（0xf ＜＜ 4）； ／／配置引腳功能為外部中斷

GPX1．PUD ＝ GPX1．PUD ＆ （～（0x3 ＜＜ 2））； ／／關(guān)閉上下拉電阻

EXT＿INT41＿CON ＝ EXT＿INT41＿CON ＆（～（0xf ＜＜ 4））｜（0x2 ＜＜ 4）； ／／外部中斷觸發(fā)方式

EXT＿INT41＿M(jìn)ASK ＝ EXT＿INT41＿M(jìn)ASK ＆ （～（0x1 ＜＜ 1））； ／／使能中斷

ICDDCR ＝ 1； ／／使能分配器

ICDISER．ICDISER1 ＝ ICDISER．ICDISER1 ｜ （0x1 ＜＜ 25）； ／／使能相應(yīng)中斷到分配器

ICDIPTR．ICDIPTR14 ＝ ICDIPTR．ICDIPTR14 ＆ （～（0xff ＜＜ 8））｜（0x1 ＜＜ 8）； ／／選擇CPU接口

CPU0．ICCPMR ＝ 255； ／／中斷屏蔽優(yōu)先級(jí)

CPU0．ICCICR ＝ 1； ／／使能中斷到CPU

return ；

｝

六、輪詢方式

除了中斷方式之外我們還可以通過(guò)輪詢方式讀取按鍵的信息，原理如下：

循環(huán)檢測(cè)GPX1＿1引腳輸入的電平，為低電壓時(shí)，按鍵按下，為高電平時(shí)，按鍵抬起。

配置GPX1＿1引腳功能為輸入，設(shè)置內(nèi)部上拉下拉禁止。 GPX1．CON ＝ GPX1．CON ＆（～（0xf＜＜4）） ；

GPX1．PUD ＝ GPX1．PUD ＆ ～（0x3 ＜＜ 2）；

按鍵消抖：按鍵按下后由于機(jī)械特性，會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)電平忽0忽1，所以我們檢測(cè)到按鍵按下后，需要給一個(gè)延時(shí)，然后再判斷按鍵是不是仍然按下。

代碼實(shí)現(xiàn)

int main （void）

｛

led＿init（）；

pwm＿init（）；

GPX1．CON ＝ GPX1．CON ＆（～（0xf＜＜4））｜0x0＜＜4；

while（1）

｛

if（！（GPX1．DAT ＆ （0x1＜＜1））） ／／ 返回為真，按鍵按下

｛

delay＿ms（10）；

if（！（GPX1．DAT ＆ （0x1＜＜1））） ／／二次檢測(cè)，去抖

｛

GPX2．DAT ｜＝ 0x1 ＜＜ 7； ／／Turn on LED2

delay＿ms（500）；

beep＿on（）；

GPX2．DAT ＆＝ ～（0x1＜＜7）； ／／Turn off LED2

delay＿ms（500）；

while（！（GPX1．DAT ＆ （0x1＜＜1）））；

beep＿off（）；

｝

｝

｝

return 0；

｝

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