分类： 嵌入式
2009-09-22 20:58:19
经过两天的“断网”，很高兴小孟终于又和大家见面了！今天在网上有一位朋友问我，为什么我的中断处理程序总是不能够执行？
由于当时我这面出了一点问题需要处理，我就没有来得及和他解释，回来之后想了想就决定写了这篇叫做“在ARM处理器中中断的简单使用”这篇文章。我希望对这位朋友有所帮助，同时也希望所有看到这篇文章的朋友都能够有所收获
为了让大家更好的理解中断的执行，在这我首先给大家介绍几个概念：
1》 什么叫中断响应
当外部中断源条件满足我们设定的条件之后，中断源会向CPU发出中断请求，这中间需要经过中断控制器，当满足条件时中断控制器才会真正的向CPU发出中断请求信号，CPU在条件满足（如处理器当前允许中断，处理完当前正在执行的指令之后等），CPU就会中断当前正在执行的程序，对中断请求做出相应，执行一系列操作之后（压栈，查表等），跳转到我们定义的中断服务子程序处开始执行。这一个过程就叫做中断响应。
2》 什么叫中断服务子程序
在介绍中断响应时，涉及到了一个概念-----中断服务子程序，顾名思义就是为我们的中断进行服务的，一般也就是我们要使用中断的目的。为了不影响整个系统的执行，一般中断服务子程序需要完成以下操作：通过一系列的压栈指令等完成“现场保护”--à设备服务程序（这部分才是真正的服务程序）--à恢复现场--à中断返回。一般在中断服务子程序中都要完成这些操作。
在上面我们又遇到了几个概念：
1、 现场保护：这部分主要的操作就是通过一系列的压栈指令，将一些寄存器进行压栈保存，以方便在中断处理子程序中使用这些寄存器，而在程序结束后又可以恢复原程序(主程序)中这些寄存器的值，以保持系统可以继续运行。
2、 恢复现场：完成与现场保护相反的操作，将保存在堆栈中的值，通过一系列的岀栈指令返回到对应寄存器中，恢复原程序(主程序)中断前的状态！
3、 设备服务程序：这部分使我们真正要做的，其实我们使用中断就是为了完成这部分功能！
有一点必须要说明，如果中断服务子程序需要执行很长时间的话，将长时间中断主程序的运行，这不是个好的主意，这将导致系统性能的下降，所以中断处理程序必须短小精悍！所以在linux系统中引入了新的中断机制，将一个中断分为两部分来执行----顶半部(top half )和底半部(bottom half)。关于这种机制我们以后在讲解linux驱动的时候会介绍到！今天就不涉及太多的内容了，否者我今天不睡觉也将不完了！O(∩_∩)O~
前面我们介绍了一些有关中断的一些基础概念，其中提到了，当外部条件满足后触发中断，经中断控制器后才可以到达CPU，最终调用中断处理子程序。可以看到，中断控制器在整个中断的处理中占据着重要的角色！下面我们就来看看中断控制器的有关知识。由于手头上没有arm7的芯片手册，在这我就以三星公司生产的S3C2410x为例来讲解！
通过阅读手册我们可以看到，S3C2410x的中断控制器主要包含6类寄存器，分别是中断源状态寄存器(SRCPND)、中断模式寄存器(INTMOD)、中断屏蔽寄存器(INTMSK)、中断优先级(PRIORITY)、中断状态寄存器(INTPND)和中断偏移寄存器(INTOFFSET)。
下面我们按顺序来依次看一下这几个寄存器，只有了解了他们我们才可以来操作中断。
1）、中断源状态寄存器SCRPND
这是个32位寄存器，其每一位对应一个中断源。如果相应中断源产生了中断请求则该寄存器相应自动位置为1。注意这个过程是由中断请求自动置位的，不受中断屏蔽寄存器和中断优先级寄存器中内容的影响。该位的清除必须有手动完成，在中断服务子程序中必须手动的对该位清零，清除方法是向该位写入1，即可将该位清零。
这个图是在S3C2410X的手册中截取的，如果看不清大家可以参考手册。在这需要说明大家既然决定从事这一行了，芯片手册是必须要有的！更重要的是大家要提高自己的英文读能力，懂多少不重要，重要的是你可以在相同的时间内获取比别人更多的信息，并将它们掌握，这样迟早你会胜过对方！
再看下一个寄存器
2）、中断模式寄存器INTMOD
顾名思义，这个寄存器使用来设置中断的工作方式的，指出是IRQ还是FIQ模式。
如果对应位是0，那么就是IRQ中断模式，1就是FIQ模式。
3）、中断屏蔽寄存器INTMSK
0------------中断服务有效
1----------该位对应中断屏蔽
4）、优先级寄存器PRIORITY
5)、中断状态寄存器INTPND
同样该寄存器每一位对应一个中断。如果相应中断源产生了中断请求并且INTMSK中对应位没有设置为1(即没有屏蔽该位)，同时如果具有最高优先级，则在INTPND寄存器对应位置1.注意该寄存器同时只能有一位置为1，在该位置1的同时，控制器向CPU产生中断。CPU进入ISR后，可以通过读该寄存器来决定现在应该处理哪一个中断。
当进入中断服务程序之后，不要忘了对相应位清零。这个过程和SRCPND寄存器的操作类似，都是通过相对应位写入1来清零的。如果忘了将该位清零，那么你的程序可能不会响应其他中断了。
6）、中断偏移寄存器—INTOFFSET
该寄存器的值表明在IRQ模式下哪一个中断请求位于INTPND寄存器中，也就是哪一个中断正在被执行。该寄存器的值将在SRCPND和INTPND寄存器的值被清除后，自动清除。
