中断标志寄存器和中断向量寄存器

6．3　中断控制器

6．3．1　S3C2410A的中断

S3C2410A的中断控制器可以接受多达56个中断源（对S3C2440来说，则增加到60个）的中断请求．S3C2410A的中断源可以由片内外设提供，比如DMA、UART、IIC等，其中UARTn中断和EINTn中断是逻辑或的关系，它们共用一条中断请求线．

S3C2410A的中断源也可以由处理器的外部中断输入引脚提供，这部分中断源如下所示（11个）：

INT＿ADC　　　　　 ADC转换中断

INT＿TC　　　　　　触摸屏中断

INT＿ERR2　　　　　UART2收发错误中断

INT＿TXD2　　　　　UART2发送中断

INT＿RXD2　　　　　UART2接收中断

INT＿ERR1　　　　　UART1收发错误中断

INT＿TXD1　　　　　UART1发送中断

INT＿RXD1　　　　　UART1接收中断

INT＿ERR0　　　　　UART0收发错误中断

INT＿TXD0　　　　　UART0发送中断

INT＿RXD0　　　　　UART0接收中断

当S3C2410A收到来自片内外设和外部中断请求引脚的多个中断请求时，S3C2410A的中断控制器在中断仲裁过程后向S3C2410A内核请求FIQ或IRQ中断．中断仲裁过程依靠处理器的硬件优先级逻辑，处理器在仲裁过程结束后将仲裁结果记录到INTPND寄存器，以告知用户中断由哪个中断源产生．S3C2410A的中断控制器的处理过程如图6－14所示．

图6－14　S3C2410A的中断控制器（Interrupt Controller Logic）

S3C2410A的中断控制器的任务是在有多个中断发生时，选择其中一个中断通过IRQ或FIQ向CPU内核发出中断请求．

实际上最初CPU内核只有FIQ（快速中断请求）和IRQ（通用中断请求）两种中断，其他中断都是各个芯片厂家在设计芯片时，通过加入一个中断控制器来扩展定义的，这些中断根据中断的优先级高低来进行处理，更符合实际应用系统中要求提供多个中断源的要求．例如，如果你定义所有的中断源为IRQ中断（通过中断模式寄存器设置），并且同时有10个中断发出请求，这时可以通过读中断优先级寄存器来确定哪一个中断将被优先执行．

S3C2410A的中断处理流程：当有中断源请求中断时，中断控制器处理中断请求，并根据处理结果向CPU内核发出IRQ请求或FIQ请求，同时，CPU的程序指针PC将指向IRQ异常入口（0x18）或FIQ异常入口（0x1C），程序从IRQ异常入口（0x18）或FIQ异常入口（0x1C）开始执行．

6．3．2　中断优先级判决

中断优先级判决逻辑由6个一级仲裁逻辑和1个二级仲裁逻辑组成，如图6－15所示．

图6－15　中断优先级判决逻辑

6．3．3　S3C2410A的中断控制

（1）程序状态寄存器的F位和I位．

如果CPSR程序状态寄存器的F位被设置为1，那么CPU将不接受来自中断控制器的FIQ（快速中断请求），如果CPSR程序状态寄存器的I位被设置为1，那么CPU将不接受来自中断控制器的IRQ（中断请求）．因此，为了使能FIQ和IRQ，必须先将CPSR程序状态寄存器的F位和I位清零，并且中断屏蔽寄存器INTMSK中相应的位也要清零．

（2）中断模式（INTMOD）．

ARM920T提供了两种中断模式：FIQ模式和IRQ模式．所有中断源在中断请求时都要确定使用哪一种中断模式．

6．3．4　S3C2410A的中断源

表6－30　S3C2410A的中断源

续表

在56个中断源中，有30个中断源提供给中断控制器，其中外部中断EINT4／5／6／7通过逻辑“或”的形式提供给中断控制器，EINT8－EINT23也通过逻辑“或”的形式提供给中断控制器．

6．3．5　S3C2410A的中断控制寄存器

S3C2410A的中断控制器有5个控制寄存器：源挂起寄存器（SRCPND）、中断模式寄存器（INTMOD）、中断屏蔽寄存器（INTMSK）、中断优先权寄存器（PRIORITY）、中断挂起寄存器（INTPND）．

中断源发出的中断请求首先被寄存在中断源挂起寄存器（SRCPND）中，INTMOD把中断请求分为两组：快速中断请求（FIQ）和中断请求（IRQ），PRIORITY处理中断的优先级．

S3C2410A有两个中断挂起寄存器：源中断挂起寄存器（SRCPND）和中断挂起寄存器（INTPND），用于指示对应的中断是否被激活．当中断源请求中断的时候，SRCPND寄存器的相应位被置1，同时INTPND寄存器中也有唯一的一位在仲裁程序后被自动置1，如果屏蔽位被设置为1，相应的SRCPND位会被置1，但是INTPND寄存器不会有变化，如果INTPND被置位，只要标志I或标志F一被清零，就会执行相应的中断服务程序．在中断服务子程序中要先向SRCPND中的相应位写1来清除源挂起状态，再用同样的方法来清除INTPND的相应位的挂起状态．

可以通过INTPND＝INTPND来实现清零，以避免写入不正确的数据引起错误．

（1）源挂起寄存器（SRCPND）．

中断控制寄存器INTCON共有32位，每一位对应着一个中断源，当中断源发出中断请求的时候，就会置位源挂起寄存器的相应位．反之，中断的挂起寄存器的值为0．源挂起寄存器如下表所示．

表6－31　源挂起寄存器（SRCPND）

（2）中断模式寄存器（INTMOD）．

中断模式寄存器INTMOD共有32位，每一位对应着一个中断源，当中断源的模式位设置为1时，对应的中断会由ARM920T内核以FIQ模式来处理．相反的，当模式位设置为0时，中断会以IRQ模式来处理．中断模式寄存器如下表所示．

表6－32　中断模式寄存器（INTMOD）

注意：中断控制寄存器中只有一个中断源可以被设置为FIQ模式，因此只能在紧急情况下使用FIQ．

如果INTMOD寄存器把某个中断设为FIQ模式，FIQ中断不影响INTPND和INTOFFSET寄存器，因此，这两个寄存器只对IRQ模式中断有效．

（3）中断屏蔽寄存器（INTMSK）．

这个寄存器有32位，分别对应一个中断源．当中断源的屏蔽位设置为1时，CPU不响应该中断源的中断请求；反之，等于0时CPU能响应该中断源的中断请求．中断屏蔽寄存器如下表所示．

表6－33　中断屏蔽寄存器（INTMSK）

表6－34　中断屏蔽寄存器（INTMSK）中对各位的描述

续表

（4）中断挂起寄存器（INTPND）．

中断挂起寄存器INTPND共有32位，每一位对应着一个中断源，当中断请求被响应的时候，相应的位会被设置为1．在某一时刻只有一个位能为1，因此在中断服务子程序中可以通过判断INTPND来判断哪个中断正在被响应，在中断服务子程序中必须在清零SRCPND中相应位后，清除相应的中断挂起位，清零方法和SRCPND的相同．中断挂起寄存器如下表所示．

表6－35　中断拉起寄存器（INTPND）

注意：1．FIQ响应的时候不会影响INTPND相应的标志位．

　　　2．向INTPND等于“1”的位写入“0”时，INTPND寄存器和INTOFFSET寄存器会有无法预知的结果，因此，

千万不要向INTPND的“1”位写入“0”，推荐的清零方法是把INTPND的值重新写入INTPND．

表6－36　中断拉起寄存器（INTPND）中对各位的描述

续表

（5）IRQ偏移寄存器．

中断偏移寄存器给出INTPND寄存器中哪个是IRQ模式的中断请求．IRQ偏移寄存器如下表所示．

表6－37　IRQ偏移寄存器

S3C2410A中的优先级产生模块包含7个单元，1个主单元和6个从单元．两个从优先级产生单元管理4个中断源，四个从优先级产生单元管理6个中断源．主优先级产生单元管理6个从单元．

每一个从单元有4个可编程优先级中断源和2个固定优先级中断源．这4个中断源的优先级是由ARB＿SEL和ARM＿MODE决定的．另外2个固定优先级中断源在6个中断源中的优先级最低．

（6）外部中断控制寄存器（EXTINTn）．

外部中断控制寄存器如下表所示．

表6－38　外部中断控制寄存器

表6－39　外部中断控制寄存器中对各位的描述

24个外部中断可响应各种信号请求方式．EXTINTn寄存器可以配置如下信号请求方式：低电平触发、高电平触发、上升沿触发、下降沿触发、双边沿触发．

由于EINT［15∶0］具有滤波功能，EXTINTn引脚上的逻辑电平必须保持至少40ns，才能正确识别中断．

注意：EINT16－23可以被设置为快速中断模式，通过EXTINT2的3、7、11……位设置．

（7）外部中断屏蔽寄存器（EXTMASK）．

外部中断屏蔽寄存器如下表所示．

表6－40　外部中断屏蔽寄存器

EXTMASK［23∶4］分别对应外部中断23－4，等于1时对应的中断被屏蔽，等于0时允许外部中断．EXTMASK［3∶0］保留．复位后，这些中断默认都是被屏蔽掉的．