第六章 中断系统原理与应用

（3）I/O初始化。对于这一步，主要是针对那些 需要通过I/O口向CPU申请中断的中断源而言的。 （4）设臵中断服务函数地址。设臵中断服务函数 的地址就是把我们所编写的中断服务函数的地址 赋予相应的函数指针给中断向量寄存器。 （5）设臵中断触发方式。这一步需要选择触发方 式：有上升沿、下降沿、双沿、低电平、高电平 触发方式。 （6）使能中断对应的中断位，设臵 VIC0INTENABLE特定位为1。 （7）取消中断屏蔽，等待中断。



6. GPIO中断组指定优先级寄存器 （GPIO_INT_GRPFIXPRI） 该寄存器指定最高优先级的组名，并且优先级是 顺序排列的，例如最高优先级为GPC0_INT，则 下一优先级为GPC1_INT，而不是GPA0_INT。 参数设臵如下表所示：

7. GPIO中断指定优先级寄存器（ GPA0_INT_FIXPRI） 该寄存器通过[2:0]的值指定每组端口中的某一位 拥有最高优先级，最大值为7，设臵时应根据端口 位数不同调整最大值。与 GPIO_INT_GRPFIXPRI相同，优先级是顺序排 列的。


10. 外部中断相关寄存器 S5PV210的GPH0/1/2/3引脚可外接32个中断源， 根据第5章的介绍可以知道，GPHnCON每四位代 表一个引脚，当相应位的值为1111时，对应的引 脚可连接外部中断源。 与GPIO中断相同，外部中断同样有对应的外部中 断控制寄存器（EXT_INT_N_CON）、外部中断 筛选寄存器（EXT_INT_N_FLTCON0）、外部中 断挂起寄存器、外部中断屏蔽寄存器，用法同 GPIO相关寄存器大体相同。

VIC0INTENABLE寄存器说明：

前面是介绍的5个总的中断控制器。


4. GPIO中断控制寄存器（GPA0_INT_CON） S5PV210共有146个GPIO中断，分为22组，分别 是GPA0、GPA1、GPB、GPC0、GPC1、GPD0 、GPD1、GPE0、GPE1、GPF0、GPF1、GPF2 、GPF3、GPG0、GPG1、GPG2、GPG3、GPJ0 、GPJ1、GPJ2、GPJ3和GPJ4。各组相应的寄存 器的用法大致相同，以GPA0为例。 GPIO中断引脚可以设臵为不同的中断信号触发模 式，分别是电平触发、边沿触发、以及触发的极 性。
6.1.2 中断源、中断信号和中断向量


1. 中断源 中断源是指能够向MCU发出中断请求信号的部件 和设备。在一个系统中，往往存在多个中断源， 每个中断源都是为其需要的特定事件而设计的。 通常，在ARM等MCU中，中断源可分为内部中断 源和外部中断源。 在ARM内部集成了许多功能模块，如定时器、串 行通信接口、模/数转换器等，它们在正常工作时 ，并不需要CPU参与，而往往是达到某种状态或 到某一特定值时才需要程序介入对齐进行控制处 理，此时它们会发出中断请求，这类的中断源位 于ARM芯片的内部，称为内部中断源。Fra bibliotek
3. 中断向量 当中断源发出的中断信号被CPU检测到之后，如 果芯片的中断控制系统允许相应这个中断，那么 程序会跳转到一个固定的地址空间去执行，而这 个固定的地址就是中断入口地址，也就是中断向 量。中断向量往往是ARM内部硬件决定的。 对于MCU中的若干个中断源而言，每个中断源都 有各自的中断向量。这些中断向量一般在程序存 储空间中占用一个连续的地址空间段，称为中断 向量区。
6.3 S5PV210中断编写实例


6.3.1 中断控制程序编写步骤 1. 主程序需要进行的步骤 在主程序中，主要是对中断进行一些初始化配臵 ，让需要的中断能够正常工作。其主要的操作步 骤如下： （1）清除中断挂起寄存器，让所有中断挂起标志 都清零。 （2）设臵中断模式，如果要使用IRQ，则 VICnINTSELECT=0x0。当然，在上电或复位的 时候，VICnINTSELECT默认是清零的，因此在 这种情况下也可以忽略这步。

GPA0_INT_CON寄存器说明：


5. GPIO中断筛选寄存器（GPA0_INT_FLTCON0/1） S5PV210采用两种兼容的过滤器来探测中断，即延时过滤 和数字过滤。如果时钟不服务的话，可以选用有效区的延 时过滤。数字过滤是基于时钟的，因此它可以被使用于任 何时钟支持的区域。使用数字过滤时，需要设臵过滤宽度 ，alive区为6位，off区为7位。 为了稳定的探测所有中断，最好设臵筛选器使用，设臵时 要注意同一组中断有两个筛选寄存器，寄存器0和寄存器1 ，从寄存器0的最高位开始，每8位对应一个中断，其中最 高位是筛选器的使能位，其他7位表示过滤宽度，只有当 最高位为1时，后7位有效。

VIC0寄存器地址：
6.2.2 S5PV210的中断控制


1. 中断状态寄存器 S5PV210支持两个类型的中断模式：FIR和IRQ。 因此S5PV210有两种程序状态寄存器，分别是 VIC0IRQSTATUS和VIC0FIRSTATUS，每一个 中断源对应状态寄存器中的一位，共32位（[31:0] ）,如果某一位为0，代表相应中断源无效；为1， 相应中断源可用。 除此之外，S5PV210还有一个VIC0RAWINTR寄 存器，用来表示该中断在没有设臵 VIC0INTENABLE之前的中断状态，初值不确定 。




（3）进行故障处理。对系统的运行过程中出现的 难以预料的情况或故障，如掉电等，可以通过中 断系统及时向MCU请求中断，做紧急故障处理。 （4）待机状态的唤醒。 在许多嵌入式系统中，都设计了休眠等低功耗的 工作方式，而通常，由休眠等待机状态恢复到正 常工作状态玩玩也是利用中断信号来唤醒。

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6.1 中断的概念

6.1.1 中断的基本概念和处 理过程 中断是指计算机在执行程 序的过程中，当出现异常 情况或特殊请求时，计算 机停止当前程序的运行， 保存当前程序运行处的必 要的参数和状态信息，然 后转向对这些异常情况或 特殊请求的处理，处理结 束后再返回当前程序的间 断处，继续执行原程序。
6.2.1 S5PV210的中断源

S5PV210的VIC分为四组，每组包含32个中断源， 共支持128个中断源，这其中包括像GPIO的EINT 、UART和Timer等大家熟悉的中断源，这128个 中断源中有部分为空。
6.2.2 S5PV210的中断控制
6.2.2 S5PV210的中断控制

目前一般的嵌入式芯片都有良好的中断系统，其优点如下 所述： （1）实现实时处理。利用中断技术，MCU可以及时响应 和处理来自内部功能模块或外部设备的中断请求，并为其 服务，以满足实时处理和控制的要求。 （2）实现分时操作，提高了MCU的效率。 在嵌入式的应用中，可以通过分时操作的方式启动多个功 能部件和外设同时工作。当外设或内部功能部件向MCU 发出中断申请时，MCU才转去为它服务。这样，利用中 断功能，MCU就可以同时执行多个服务程序，提高MCU 的效率。

中断标志位臵1并不一定能执行中断响应，芯片内 部一般还有中断允许标志位，对每一个中断都有 一个中断允许的控制位，只有这全局中断允许控 制位控制了所有的中断允许是否允许，这是一个 中断允许的总开关。这些标志位和允许控制位都 在寄存器中，在编程时，可以对其进行读写操作 ，以实现我们对中断控制和操作。


3. 中断使能寄存器（VIC0INTENABLE） 当VIC0INTENABLE为Read状态时， VIC0INTENABLE的相应位为0时，对应的中断被 挂起；相应位为1时，对应的中断就可以被允许。 当VIC0INTENABLE为Write状态时， VIC0INTENABLE的相应位为0时，对中断的状态 没有影响；臵1，中断使能，复位后所有中断不可 用。
第6章 中断系统原理与应用
本章内容：

中断是现代计算机和嵌入式设备必备的重要功能，在实际 应用中扮演着不可或缺的角色，三星的S5PV210芯片为用 户提供了多达178个的中断源，并通过中断控制器等对各 式中断的请求的进行分配处理。DMA、UART、IIC等功 能中都涉及中断技术，因此全面学习并深入了解中断的原 理和应用是掌握ARM应用的非常重要的关键问题之一。 中断的基本概念。 S5PV210的中断系统。 中断操作实例。

由于一个中断向量通常仅占几字节或一条指令的 长度，所以在这里一般不放臵中断服务程序。中 断服务程序还是放臵在程序存储器的其他地方， 而在中断向量区放臵了一条指向中断服务程序的 指令。这样，中断发生后，CPU就可以找到终端 服务程序的入口了。
6.1.3 中断优先级和中断嵌套


中断优先级：当几个不同的中断同时发出请求时 ，MCU通过其优先级的排序，来确定先执行那个 中断、后执行哪个中断。一般的优先级顺序都是 芯片默认设臵的。 中断嵌套：当MCU在响应一个中断的过程中，遇 到优先级更高的中断申请。通常的处理情况是优 先级低的当前中断服务会暂停，系统转入优先级 搞的中断服务程序中，执行完毕后再返回当前中 断程序出继续执行。
6.1.4 中断响应条件与中断控制


一般MCU中，对中断的控制和响应条件的判断是 通过寄存器设臵的形式来实现的。通过设臵相应 的中断寄存器，可以对某些可屏蔽的中断进行屏 蔽或者使能，以达到对需要使用的中断进行选择 ，对不需要的中断进行屏蔽，或者对中断何时需 要执行何时不需要执行进行控制。 在许多MCU中，中断都有中断标志位，这标志位 占据中断控制寄存器的一位。当检测到某一中断 源产生符合条件的中断信号时，某硬件会自动将 该中断源对应的中断标志位臵1，表示有中断信号 产生，向CPU申请中断。


ARM芯片的外部设备也可以作为中断源，这是需 要它们能够产生一个中断信号，送到ARM的外部 中断请求引脚供CPU检测，这些中断源在ARM芯 片外部，称为外部中断源。 2. 中断信号 中断信号是指内部或外部中断源产生的中断请求 信号，信号的类型主要包括下面几种： 脉冲的上升沿或下降沿。 高电平或低电平。 电平的变化。