nios 自定义外设中断示例

主要参考http://blog.ednchina.com/summerooooo/1770874/message.aspx

在本例中不通过pio,直接自定义外设控制irq信号，实现中断处理。

硬件部分：

自定义一个简单的键盘控制器，按下FPGA板上的键盘就产生irq中断信号。

其源代码如下：

module buttoncontroller(buttonin,clk,reset_n,chipselect,address,read,write,readdata,writedata,byteenable,irq);
input 			buttonin,clk,reset_n,byteenable,chipselect,read,write;
input			address;
input	[31:0]	writedata;
output	[31:0]	readdata;
output			irq;

reg buttonin_0,buttonpush,irq;

initial
begin
irq=0;
end

always@(posedge clk)
begin
buttonin_0=buttonin;
end

always@(posedge clk)
begin
if(buttonin_0 && !buttonin)
buttonpush=1;
else
buttonpush=0;
end

always@(posedge clk)
begin
if(chipselect && write && address==0)
irq=0;
else if(buttonpush)
irq=1;

end

endmodule

在上述代码中，只要按下按键，buttonin则为0。buttonpush产生一个周期的高电平，表示按下一次按键。此时irq被置1。但当进入中断处理程序时，会对控制器发出写请求以使irq清0。

对irq清0是非常重要的，因为irq的持续周期不好确定。如果太长会使cpu一直在处理中断。而如果太短则可能不会触发中断处理程序。因此本例中使用的方法是在进入中断处理程序后，对控制器发出写请求以使irq清0。

进入sopc builder后在自己的系统中加入自定义的外设。

其中各信号类型设置如下：

信号接口如下：

最后完整的sopc系统如图：

绑定管脚后编译即完成了硬件系统。

软件系统：

软件代码如下：

#include <stdio.h>
#include <io.h>
#include "system.h"
#include "alt_types.h"
#include "sys/alt_irq.h"

void button_isr(void* context, alt_u32 id)
{
    IOWR(BUTTONCONTROLLER_0_BASE,0,0);
    printf("you have pushed %d times\n",++(*((int *)context)));
             //最好还是不要在中断处理程序里使用printf这样的不可重入函数
}

int main()
{
  volatile int i=0;
  alt_irq_init(ALT_IRQ_BASE);
  if(!alt_irq_register(BUTTONCONTROLLER_0_IRQ,&i,button_isr))
    printf("the irq is set\n");
  printf("oh yeah\n");
  while(1);
  return 0;
}

注意在中断处理程序中：
1，如果使用变量，变量类型必须为volatile。确保每次都从内存中获得该变量值。
2，不能使用printf这样的不可重入的函数，否则可能死锁。
编译运行后，按下按键则产生如下结果：

使用signal tap捕捉到的按下按键时的信号如下：