【ARM裸板】按键外部中断过程及示例

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1.初始化

• 设置中断源（让它能发出中断信号）
• 设置中断控制器（让它能发出中断信号给CPU）
• 设置CPU总开关（CPSR有I位，设置总开关，使能中断）

处理时要分辨中断源
处理完要清中断

1.1 中断源

• 设置按键为中断源引脚
  • 配置引脚为外部中断模式
  • 配置中断为下降沿触发
  • 配置外部中断MASK使能

//初始化外部中断，设置按键为中断源
void key_eint_init(void)
{
	/* 引脚：GPF0、2   GPG3、11 */
	/* 中断：EINT0、2  EINT11、19*/
	GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4)); //清零
	GPFCON |=  ((2<<4) | (2<<0)); //设置[10]，配置为外部中断

	GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22));
	GPGCON |=  ((2<<6) | (2<<22)); //设置[10]，配置为外部中断

	/* 设置中断触发方式：双边沿触发 */
	EXTINT0 |= (3<<0) | (3<<8); //配置EINT0、2
	EXTINT1 |= (3<<12); //配置EINT11
	EXTINT2 |= (3<<12); //配置EINT19

	/* 设置外部MASK清零使能 */
	EINTMASK &= ((1<<11) | (1<<19));
}

1.2 中断控制器

• 设置INTMASK（INTERRUPT MASK (INTMSK) REGISTER）中断屏蔽寄存器
  • 0 = Interrupt service is available.
  • 1 = Interrupt service is masked.

//初始化中断控制器
void interrupt_init(void)
{
	INTMASK &= ~((1<<0) | (1<<2) | (1<<5));//使能中断
}

1.3 CPU使能中断

• 设置CPSR的I位
• 当设置为0时enable，设置为1时disable

mrs r0,cpsr    //读出CPSR
bic r0,r0,#(1<<7) //第7位清零(IRQ)
msr cpsr,r0

1.4 start.S设置中断向量表

• 在0x18处调用中断服务函数

/*====================================异常向量表===========================================*/
_start:
	b reset   		 //vector 0x00: reset(0地址对应reset)
 	ldr pc, und_addr //vector 0x04: und  (发生未定义指令异常，则进入“处理未定义异常函数”)绝对跳转，跳转至sdram中
 	ldr pc, swi_addr //vector 0x08: swi
 	b halt           //vector 0x0c: prefetch aboot
 	b halt           //vector 0x10: data aboot
 	b halt           //vector 0x14: reserved
 	bl irq_addr      //vector 0x18: IRQ
  	b halt           //vector 0x1c: FIQ	
    
irq_addr:
	.word do_irq

1.5 start.S设置中断处理

• 执行中断处理之前，硬件会处理的事情：

• 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保存被中断模式CPSR
• 3.CPSR的[M4:M0]=[10010],进入到irq模式
• 4.跳到0x08的模式执行程序，即跳到bl do_irq这一指令

1.5.1 设置栈

• sp_irq 设置栈，因为后面函数需要栈

    ldr sp, =0x33D00000

1.5.2 保存现场

• 在irq处理函数总有可能需要用到r0~r12，因此先保存下来
• 由下图可知，lr-4是异常处理完后的返回地址，也需要保存

    sub lr,lr,#4
    stmdb sp!, {r0-r12,lr} 

1.5.3 处理中断

• 跳转到中断处理函数中

    bl handle_irq_c

1.5.4 恢复现场

• 将lr的值赋给pc ,^会把spsr的值恢复到cpsr中

    ldmia sp,{r0-r12,pc}^ 

2.中断服务函数

void handle_irq_c(void)
{
	/* 1.分辨中断源 */
	int bit = INTOFFSET;

	/* 2.调用对应的处理函数 */
	key_eint_irq(bit); //处理中断，清除外部中断标志

	/* 3.清中断 ：从源头开始清 */
	SRCPND = (1<<bit);
	INTPND = (1<<bit);
}

2.1 分辨中断源

• 中断偏移寄存器 （INTERRUPT OFFSET (INTOFFSET) REGISTER）
• 可通过判断INTOFFEST的中的可知当前中断源

2.2 调用处理函数

• 该为触发外部中断，因此需要清除外部中断
• EINTPEND (External Interrupt Pending Register)
• 清除该中断，只需要对应写1即可，又因为其发生什么中断，对应为会变成1，因此产生什么中断，只需要把该中断的EINTPEND的值写入EINTPEND

	/* 2.调用对应的处理函数 ，清除对应的中断*/
	key_eint_irq(bit); 

2.3 清中断

• 从源头开始清：即先清除SRCPND，再清除INTPND

• 它只清除SRCPND与INTPND寄存器对应于数据中设置为1的位的位置，因此清除哪一个中断，只需要对应为写1即可
  

• SRCPND（SOURCE PENDING (SRCPND) REGISTER）
  

• INTPND（INTERRUPT PENDING (INTPND) REGISTER）