LPC3250中断控制器

LPC3250中断控制器

    框图

    LPC3250有3个中断控制器，分别是1个主中断控制器（MIC）和2个子中断控制器（SIC1、SIC2）。整个框图以及它们的关系如下图：

    寄存器汇总

    每个控制器都有自己的一组寄存器，如下表所列：

寄存器描述

    每个中断控制器的寄存器都包括：中断使能寄存器、中断原始状态寄存器、中断状态寄存器、中断触发极性寄存器、中断触发类型寄存器以及中断类型寄存器。

    中断时能寄存器      ：禁止或者允许外设的独立中断连接到相应的控制器；

                                  0——禁止，1——使能中断。

    中断原始状态寄存器：

                            读：0，中断源没有产生中断

                                  1，中断源产生了中断

                            写：0，无任何操作

                                  1，清除边沿触发的中断标志

    中断状态寄存器      ：反应处于pending状态的中断，0——没有pending，1——处于pending状态

    中断触发极性寄存器：中断触发极性选择，0——低电平或者下降沿触发，1——高电平或者上升沿触发

    中断类型触发寄存器：中断触发类型选择，0——电平触发，1——边沿触发

    中断类型寄存器      ：中断类型选择，0——IRQ中断，1——FIQ中断。

    

    这些寄存器在移植代码中分别被表示为：

#define INTC_MASK                    0x00

#define INTC_RAW_STAT            0x04

#define INTC_STAT                    0x08

#define INTC_POLAR                  0x0C

#define INTC_ACT_TYPE             0x10

#define INTC_TYPE                     0x14

    另外，系统对每个中断控制器的中断源都分配了编号，其中MICR的占用0~31号，SIC1的中断源占用32~63号，SIC2的中断源占用64~95号，所以分别为SIC1和SIC2定义了32以及64的偏移量。

#define INTC_SIC1_OFFS                32

#define INTC_SIC2_OFFS                64

Table 47.Interrupt controller registry summaryAddress Register name Description                 Reset value Type  

    主中断控制器相关寄存器

0x4000 8000    MIC_ER       Enable Register for the Main Interrupt Controller                             0  R/W  

0x4000 8004    MIC_RSR      Raw Status Register for the Main Interrupt Controller                         x  R/W  

0x4000 8008    MIC_SR       Status Register for the Main Interrupt Controller                             0                       RO  

0x4000 800C    MIC_APR      Activation Polarity select Register for the Main Interrupt Controller         0  R/W  

0x4000 8010    MIC_ATR      Activation Type select Register for the Main Interrupt Controller             0  R/W  

0x4000 8014    MIC_ITR      Interrupt Type select Register for the Main Interrupt Controller              0  R/W  

    子中断控制器1相关寄存器

0x4000 C000    SIC1_ER          Enable register for Sub Interrupt Controller 1                                                0  R/W        

0x4000 C004    SIC1_RSR        Raw Status Register for Sub Interrupt Controller 1                                          -  R/W   

0x4000 C008    SIC1_SR         Status Register for Sub Interrupt Controller 1                                                 0  RO  

0x4000 C00C    SIC1_APR       Activation Polarity select Register for Sub Interrupt Controller 1                0                      R/W  

0x4000 C010    SIC1_ATR       Activation Type select Register for Sub Interrupt Controller 1                       0                 R/W  

0x4000 C014    SIC1_ITR       Interrupt Type select Register for Sub Interrupt Controller 1                        0                      R/W  

    子中断控制器2相关寄存器

0x4001 0000    SIC2_ER  Enable register for Sub Interrupt Controller 2                                                0  R/W  

0x4001 0004    SIC2_RSR  Raw Status Register for Sub Interrupt Controller 2                                          x  R/W  

0x4001 0008    SIC2_SR     Status Register for Sub Interrupt Controller 2                                                  0  RO  

0x4001 000C    SIC2_APR  Activation Polarity select Register for Sub Interrupt Controller 2  0  R/W  

0x4001 0010    SIC2_ATR  Activation Type select Register for Sub Interrupt Controller 2  0  R/W  

0x4001 0014    SIC2_ITR  Interrupt Type select Register for Sub Interrupt Controller 2  0  R/W  

头文件irqs.h

    ，对IRQ相关的寄存器进行了定义，对系统已经使用的中断号也进行了定义。如与GPIO_00明确相关的定义：

#define IRQ_GPIO_00 (INTC_SIC2_OFFS + 0)

    表示IRQ_GPIO_00在系统中的中断号为64。

LPC3250 irq底层API

    详见./arch/arm/mach-lpc32xx/文件，其中提供了如下API：

static void lpc32xx_mask_irq(unsigned int irq)

static void lpc32xx_unmask_irq(unsigned int irq)

static void lpc32xx_mask_ack_irq(unsigned int irq)

static int lpc32xx_set_irq_type(unsigned int irq, unsigned int type)

    但是，这些API并不开放给用户使用，而是通过注册irq，为用户提供更高层的API：

static struct irq_chip lpc32xx_irq_chip = {

.ack = lpc32xx_mask_ack_irq,

.mask = lpc32xx_mask_irq,

.unmask = lpc32xx_unmask_irq,

.set_type = lpc32xx_set_irq_type,  //设置中断触发类型

};

    最终用户使用的设置中断触发类型的API是set_irq_type()函数。

    LPC3250各中断源的中断号详见文件。

    LPC3250的中断类型完整包括：低电平触发、高电平触发，下降沿触发和上升沿触发。Linux系统中，中断触发类型定义在：./include/linux/irq.h文件中：

 32 /*

 33  * IRQ line status.

 34  *

 35  * Bits 0-7 are reserved for the IRQF_* bits in linux/interrupt.h

 36  *

 37  * IRQ types    

 38  */

 39 #define IRQ_TYPE_NONE                         0x00000000  /* Default, unspecified type */

 40 #define IRQ_TYPE_EDGE_RISING             0x00000001  /* Edge rising type */

 41 #define IRQ_TYPE_EDGE_FALLING           0x00000002  /* Edge falling type */

 42 #define IRQ_TYPE_EDGE_BOTH (IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING)

 43 #define IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH               0x00000004  /* Level high type */

 44 #define IRQ_TYPE_LEVEL_LOW               0x00000008  /* Level low type */

 45 #define IRQ_TYPE_SENSE_MASK              0x0000000f  /* Mask of the above */

 46 #define IRQ_TYPE_PROBE                        0x00000010  /* Probing in progress */

    系统已经为各路中断设置了默认值：

/* Set default mappings */

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(MIC_BASE), MIC_APR_DEFAULT, MIC_ATR_DEFAULT, 0);

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(SIC1_BASE), SIC1_APR_DEFAULT, SIC1_ATR_DEFAULT, INTC_SIC1_OFFS);

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(SIC2_BASE), SIC2_APR_DEFAULT, SIC2_ATR_DEFAULT, INTC_SIC2_OFFS);

    各中断寄存器的默认值如下：

 36 /*

 37  * Default value represeting the Activation polarity of all internal

 38  * interrupt sources

 39  */

 40 #define MIC_APR_DEFAULT        0x3FF0EFF8

 41 #define SIC1_APR_DEFAULT        0xFBD27186

 42 #define SIC2_APR_DEFAULT        0x801810C0

 43 

 44 /*

 45  * Default value represeting the Activation Type of all internal

 46  * interrupt sources. All are level senesitive.

 47  */

 48 #define MIC_ATR_DEFAULT         0x00000000

 49 #define SIC1_ATR_DEFAULT        0x00026000

 50 #define SIC2_ATR_DEFAULT        0x00000000

 51 

    在使用中断之前首先检查是否为所需要的中断类型，如果不是，可以直接修改默认值，或者调用系统提供的API进行重新设定。

中断初始化入口

    board-smartarm3250.c的机型描述：

MACHINE_START (LPC3XXX, "SmartARM3250 board with the LPC3250 Microcontroller")

    /* Maintainer: Kevin Wells, NXP Semiconductors */

    .phys_io = UART5_BASE,

    .io_pg_offst = ((io_p2v (UART5_BASE))>>18) & 0xfffc,

    .boot_params = 0x80000100,

    .map_io = lpc32xx_map_io,

    .init_irq = lpc32xx_init_irq,               //中断初始化入口

    .timer = &lpc32xx_timer,

    .init_machine = smartarm3250_board_init,

MACHINE_END

lpc32xx_init_irq

    lpc32xx_init_irq在irq-lpc32xx.c中实现。

void __init lpc32xx_init_irq(void)

{

unsigned int i, vloc;

/* Setup MIC */

vloc = io_p2v(MIC_BASE);

__raw_writel(0, (vloc + INTC_MASK));

__raw_writel(MIC_APR_DEFAULT, (vloc + INTC_POLAR));

__raw_writel(MIC_ATR_DEFAULT, (vloc + INTC_ACT_TYPE));

/* Setup SIC1 */

vloc = io_p2v(SIC1_BASE);

__raw_writel(0, (vloc + INTC_MASK));

__raw_writel(SIC1_APR_DEFAULT, (vloc + INTC_POLAR));

__raw_writel(SIC1_ATR_DEFAULT, (vloc + INTC_ACT_TYPE));

/* Setup SIC2 */

vloc = io_p2v(SIC2_BASE);

__raw_writel(0, (vloc + INTC_MASK));

__raw_writel(SIC2_APR_DEFAULT, (vloc + INTC_POLAR));

__raw_writel(SIC2_ATR_DEFAULT, (vloc + INTC_ACT_TYPE));

/* Configure supported IRQ's */

for (i = 0; i < NR_IRQS; i++) {

set_irq_flags(i, IRQF_VALID);

set_irq_chip(i, &lpc32xx_irq_chip);                      //set_irq_chip

}

/* Set default mappings */

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(MIC_BASE), MIC_APR_DEFAULT, MIC_ATR_DEFAULT, 0);

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(SIC1_BASE), SIC1_APR_DEFAULT, SIC1_ATR_DEFAULT, INTC_SIC1_OFFS);

lpc32xx_set_default_mappings(io_p2v(SIC2_BASE), SIC2_APR_DEFAULT, SIC2_ATR_DEFAULT, INTC_SIC2_OFFS);

/* mask all interrupts except SUBIRQA and SUBFIQ */

__raw_writel((1 << IRQ_SUB1IRQ) | (1 << IRQ_SUB2IRQ) |

(1 << IRQ_SUB1FIQ) | (1 << IRQ_SUB2FIQ),

(io_p2v(MIC_BASE) + INTC_MASK));

__raw_writel(0, (io_p2v(SIC1_BASE) + INTC_MASK));

__raw_writel(0, (io_p2v(SIC2_BASE) + INTC_MASK));

}

lpc32xx_irq_chip

    在lpc32xx_init_irq中调用set_irq_chip，其中一个参数是lpc32xx_irq_chip，在其中实现了mask、unmask、set_type等方法。

static struct irq_chip lpc32xx_irq_chip = {

.ack = lpc32xx_mask_ack_irq,

.mask = lpc32xx_mask_irq,

.unmask = lpc32xx_unmask_irq,

.set_type = lpc32xx_set_irq_type,

};

LPC3250中断处理程序

    中断处理完毕，需要清除对应中断的中断标志，然后才能返回。

    键盘中断范例：

/* Clear IRQ */

__raw_writel(1, KS_IRQ(kscandat->kscan_base))

    对于没有特别中断控制器的中断源，因为没有中断寄存器，则需要直接清除对应MIC或者SIC的对应位，如GPIO作为中断输入，则中断服务程序需要清除SIC的对应位。

现有的范例

    ./arch/arm/mach-lpc32xx/arch-lpc32xx.c

    ./drivers/input/keyboard/lpc32xx_keys.c

    arch-lpc32xx.c中的代码段：

303 #if defined(CONFIG_KEYBOARD_LPC32XX)

304 static struct resource kscan_resources[] = {

305     [0] = {

306         .start  = KSCAN_BASE,

307         .end    = KSCAN_BASE + SZ_4K - 1,

308         .flags  = IORESOURCE_MEM,

309     },

310     [1] = {

311         .start  = IRQ_KEY,

312         .end    = IRQ_KEY,

313         .flags  = IORESOURCE_IRQ,

314     },

315 

316 };

317 static struct platform_device kscan_device = {

318     .name       = "lpc32xx_keys",

319     .id     = 0,

320     .dev        = {

321         .platform_data  = &lpc32xx_kscancfg,

322     },

323     .num_resources  = ARRAY_SIZE(kscan_resources),

324     .resource   = kscan_resources,

325 };

326 #endif

    lpc32xx_kscancfg：

 90 struct lpc32XX_kscan_cfg lpc32xx_kscancfg = {                                                                                                                                 

 91     .matrix_sz  = KMATRIX_SIZE,

 92     .keymap     = lpc32xx_keymaps,

 93     /* About a 30Hz scan rate based on a 32KHz clock */

 94     .deb_clks   = 3,

 95     .scan_delay = 34,

 96 };