S3C2440中断

韦东山老师一期中断课程学习：

总结：

程序启动后工作流程，程序从0地址开始执行Reset  --》 重定位  --》ldr pc,=main [绝对跳转到SDRAM中执行main()函数]，main函数中调用各种函数（初始化函数）。

根据S3C2440的Exception Vectors可以知道，  当发生中断时，CPU运行程序跳转到0X18的地方执行指令，该处我们存放中断处理相关内容，CPU运行相应中断内容｛保存现场、处理异常（中断）【分辨中断源、调用相应函数】、恢复现场｝。

Exception Vectors 如下：

启动文件Start.S程序如下：

.text
.global _start

_start:
    b reset          /* vector 0 : reset */
    ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */
    ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */
    b halt             /* vector 0x0c : prefetch aboot */
    b halt             /* vector 0x10 : data abort */
    b halt             /* vector 0x14 : reserved */
    ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */
    b halt             /* vector 0x1c : fiq */

do_irq:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到irq模式
     * 4. 跳到0x18的地方执行程序
     */

    /* sp_irq未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33d00000

    /* 保存现场 */
    /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    sub lr, lr, #
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 处理irq异常 */
    bl handle_irq_c

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */

reset:
    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,,r0,c1,c0,
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,,r0,c1,c0,

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(<<)|(<<)|(<<)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */

    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+ /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    /* 复位之后, cpu处于svc模式
     * 现在, 切换到usr模式
     */
    mrs r0, cpsr         /* 读出cpsr */
    bic r0, r0, #0xf     /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
    bic r0, r0, #(<<)  /* 清除I位, 使能中断 */
    msr cpsr, r0

    /* 设置 sp_usr */
    ldr sp, =0x33f00000

    ldr pc, =sdram
sdram:
    bl uart0_init

    bl print1
    /* 故意加入一条未定义指令 */
und_code:
    .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    bl print2

    swi 0x123  /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt

在分析中断处理函数handle_irq_c（）时，我们发现如果中断源过多发生的时候，中断处理函数每次都要重新添加，而且显得不简洁。
正常我们在定义中断处理函数时候代码如下：

void handle_irq_c(void)
{
    /* 分辨中断源 */
    int bit = INTOFFSET;

    /* 调用对应的处理函数 */
    if (bit == 0 || bit == 2 || bit == 5)  /* eint0,2,eint8_23 */
    {
        key_eint_irq(bit); /* 处理中断, 清中断源EINTPEND */
    }
    else if (bit == 10)
    {
        timer_irq();
    }

    /* 清中断 : 从源头开始清 */
    SRCPND = (<<bit);
    INTPND = (<<bit);
}

通过学习可以知道一种思想：定义一个函数指针数组，将所有中断函数存在一个数组中，在写某个初始化中断函数的时候，我们将相应的中断函数存到我们定义的函数指针数组中，然后当处理中断函数工作时，即运行数组中相应的中断函数。

以按键中断点亮LED及定时器中断循环点亮LED为例:

相应代码如下：

[interrupt.c]

#include "s3c2440_soc.h"

typedef void(*irq_func)(int);
irq_func irq_array[32];

/* SRCPND 用来显示哪个中断产生了, 需要清除对应位
 * bit0-eint0
 * bit2-eint2
 * bit5-eint8_23
 */

/* INTMSK 用来屏蔽中断, 1-masked
 * bit0-eint0
 * bit2-eint2
 * bit5-eint8_23
 */

/* INTPND 用来显示当前优先级最高的、正在发生的中断, 需要清除对应位
 * bit0-eint0
 * bit2-eint2
 * bit5-eint8_23
 */

/* INTOFFSET : 用来显示INTPND中哪一位被设置为1
 */

#if 0
/* 初始化中断控制器 */
void interrupt_init(void)
{
    INTMSK &= ~((<<) | (<<) | (<<));
    INTMSK &= ~(<<);  /* enable timer0 int */
}
#endif

/* 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23)
 * 清除中断时, 写EINTPEND的相应位
 */

void key_eint_irq(int irq)
{
    unsigned int val = EINTPEND;
    unsigned int val1 = GPFDAT;
    unsigned int val2 = GPGDAT;

    if (irq == ) /* eint0 : s2 控制 D12 */
    {
        if (val1 & (<<)) /* s2 --> gpf6 */
        {
            /* 松开 */
            GPFDAT |= (<<);
        }
        else
        {
            /* 按下 */
            GPFDAT &= ~(<<);
        }

    }
    else if (irq == ) /* eint2 : s3 控制 D11 */
    {
        if (val1 & (<<)) /* s3 --> gpf5 */
        {
            /* 松开 */
            GPFDAT |= (<<);
        }
        else
        {
            /* 按下 */
            GPFDAT &= ~(<<);
        }

    }
    else if (irq == ) /* eint8_23, eint11--s4 控制 D10, eint19---s5 控制所有LED */
    {
        if (val & (<<)) /* eint11 */
        {
            if (val2 & (<<)) /* s4 --> gpf4 */
            {
                /* 松开 */
                GPFDAT |= (<<);
            }
            else
            {
                /* 按下 */
                GPFDAT &= ~(<<);
            }
        }
        else if (val & (<<)) /* eint19 */
        {
            if (val2 & (<<))
            {
                /* 松开 */
                /* 熄灭所有LED */
                GPFDAT |= ((<<) | (<<) | (<<));
            }
            else
            {
                /* 按下: 点亮所有LED */
                GPFDAT &= ~((<<) | (<<) | (<<));
            }
        }
    }

    EINTPEND = val;
}

void handle_irq_c(void)
{
    /* 分辨中断源 */
    int bit = INTOFFSET;

    /* 调用对应的处理函数 */
    irq_array[bit](bit);

    /* 清中断 : 从源头开始清 */
    SRCPND = (<<bit);
    INTPND = (<<bit);
}

void register_irq(int irq, irq_func fp)
{
    irq_array[irq] = fp;

    INTMSK &= ~(1<<irq);
}

/* 初始化按键, 设为中断源 */
void key_eint_init(void)
{
    /* 配置GPIO为中断引脚 */
    GPFCON &= ~((<<) | (<<));
    GPFCON |= ((<<) | (<<));   /* S2,S3被配置为中断引脚 */

    GPGCON &= ~((<<) | (<<));
    GPGCON |= ((<<) | (<<));   /* S4,S5被配置为中断引脚 */

    /* 设置中断触发方式: 双边沿触发 */
    EXTINT0 |= (<<) | (<<);     /* S2,S3 */
    EXTINT1 |= (<<);             /* S4 */
    EXTINT2 |= (<<);             /* S5 */

    /* 设置EINTMASK使能eint11,19 */
    EINTMASK &= ~((<<) | (<<));

    register_irq(0, key_eint_irq);
    register_irq(2, key_eint_irq);
    register_irq(5, key_eint_irq);
}

[timer.c]

#include "s3c2440_soc.h"

void timer_irq(void)
{
    /* 点灯计数 */
    static int cnt = ;
    int tmp;

    cnt++;

    tmp = ~cnt;
    tmp &= ;
    GPFDAT &= ~(<<);
    GPFDAT |= (tmp<<);
}

void timer_init(void)
{
    /* 设置TIMER0的时钟 */
    /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value}
                 = 50000000/(99+1)/16
                 = 31250
     */
    TCFG0 = ;  /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */
    TCFG1 &= ~0xf;
    TCFG1 |= ;  /* MUX0 : 1/16 */

    /* 设置TIMER0的初值 */
    TCNTB0 = ;  /* 0.5s中断一次 */

    /* 加载初值, 启动timer0 */
    TCON |= (<<);   /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */

    /* 设置为自动加载并启动 */
    TCON &= ~(<<);
    TCON |= (<<) | (<<);  /* bit0: start, bit3: auto reload */

    /* 设置中断 */
    register_irq(10, timer_irq);
}