ARM-Linux s3c2440 之中斷分析（一）

S3C2440 是arm920T架構(gòu)，先溫習(xí)一下s3c2440中的中斷控制器原理和相關(guān)硬件構(gòu)架。

中斷控制器(InterruptControler)：

S3c2440A的中斷控制器有60個(gè)中斷源，如DMA中斷，UART中斷,IIC中斷等，60個(gè)中斷源在寄存器中用相應(yīng)的位來表示。當(dāng)有多個(gè)中斷要求到來時(shí)，經(jīng)過仲裁過程后，中斷控制器向CPU請(qǐng)求FIQ或者IRQ中斷。仲裁過程根據(jù)硬件中的優(yōu)先級(jí)模塊來決定，其結(jié)果最后寫進(jìn)中斷未決(intterrupt pending)寄存器中，通過中斷未決寄存器的值可以清楚哪個(gè)中斷發(fā)生了。

S3c2440中斷控制器流程圖：

掛起

中斷模式（InterruptMode）：

ARM920T（CPU）中有兩類中斷模式： FIQ中斷和 IRQ中斷，前者俗稱快中斷，后者稱為普通中斷。 所有中斷源均可以指定采取何種中斷模式。程序狀態(tài)寄存器（PSR）有F和I標(biāo)志位，當(dāng)F 位 置 1 時(shí)，CPU不接受FIQ中斷，同樣，I位置1 時(shí)CPU不接受 IRQ中斷。所以中斷控制器需清零F位和I位，且將中斷屏蔽寄存器（INTMSK）清零后，方可接收中斷。

中斷未決寄存器(InterruptPending Register)

S3C2440A有兩個(gè)中斷未決寄存器：中斷源未決寄存器(SRCPND) 和中斷未決寄存器（INTPND）。這兩個(gè)寄存器指明了是否有中斷未決（產(chǎn)生）。當(dāng)中斷源（一個(gè)或者多個(gè)同時(shí)發(fā)生）要求進(jìn)行中斷服務(wù)程序時(shí)，SRCPND寄存器中相應(yīng)的位置 1， 同時(shí)自動(dòng)地，在INTPND寄存器中只有 1 位被置1（因?yàn)閺纳蠄D中可以看出INTPND是經(jīng)過仲裁過程之后的，所以根據(jù)優(yōu)先級(jí)決定最高優(yōu)先級(jí)的中斷被置1）。 如果INTMSK中相應(yīng)的中斷置 1，那么，SRCPND中相應(yīng)位將被置1，而INTPND不會(huì)有變化。當(dāng)INTPND置位時(shí)，無論何時(shí)，只要I 或標(biāo)志位為0，那么即可執(zhí)行中斷服務(wù)程序。SRCPND 和 INTPND 寄存器可讀可寫，所以中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后應(yīng)當(dāng)先寫相應(yīng)位的 1到SRCPND寄存器，然后寫相應(yīng)位的 1 到INTPND寄存器完成清零，以便CPU能響應(yīng)下一次中斷的發(fā)生。

中斷屏蔽寄存器（InterruptMask Register）

中斷屏蔽寄存器INTMSK用來指示中斷是否并禁止（屏蔽）。如果相應(yīng)位置1 標(biāo)明該中斷源被屏蔽，置0 則中斷可以正常服務(wù)。如果某一中斷MASK 為 1且中斷發(fā)生，SRCPND中相應(yīng)位會(huì)置1.

中斷優(yōu)先級(jí)模塊（InterruptPrioprity Generating Block）

該模塊可以服務(wù)32個(gè)中斷要求，共由兩級(jí)仲裁單元組成。第一級(jí)有6個(gè)arbiter0 ~ 5,第二級(jí)為arbiter 6, 每個(gè)arbiter里的中斷的優(yōu)先級(jí)采取輪換機(jī)制改變優(yōu)先級(jí)。

每個(gè)仲裁arbiter處理6個(gè)中斷要求，規(guī)則由優(yōu)先寄存器（PRIORTY）中相應(yīng)的ARB_MODE （1位）和ARB_SEL（2位）來決定。仲裁arbiter中REQ0總是最高優(yōu)先級(jí)的，而REQ5總是最低的。所以只能在REQ1~REQ4中設(shè)定優(yōu)先級(jí):

ARB_SEL位為00b時(shí)，優(yōu)先級(jí)：REQ0，REQ1，REQ2，REQ3，REQ4，REQ5

ARB_SEL位為01b時(shí)，優(yōu)先級(jí)：REQ0，REQ2，REQ3，REQ4，REQ1，REQ5

ARB_SEL位為10b時(shí)，優(yōu)先級(jí)：REQ0，REQ3，REQ4，REQ1，REQ2，REQ5

ARB_SEL位為11b時(shí)，優(yōu)先級(jí)：REQ0，REQ4，REQ1，REQ2，REQ3，REQ3

所謂優(yōu)先級(jí)采用輪換機(jī)制，舉例說是，例如REQ1發(fā)生時(shí)，這時(shí)ARB_SEL自動(dòng)變成01b，所以，之后的優(yōu)先級(jí)將為：REQ0，REQ2，REQ3，REQ3，REQ1，REQ5，可見，當(dāng)某一中斷發(fā)生后（REQ1~REQ4），它的優(yōu)先級(jí)將放到最低（在REQ5前），不斷輪回，同理REQ2發(fā)生時(shí)，ARB_SEL自動(dòng)變成10b,之后的優(yōu)先級(jí)將為：REQ0，REQ3，REQ4，REQ1，REQ2，REQ5。但REQ0,或者REQ5發(fā)生時(shí)，ARB_SEL將維持不變。

以上是在相應(yīng)地ARB_MODE為1的時(shí)候。當(dāng)ARB_MODE被置0的時(shí)候，將按照默認(rèn)的模式也就是上圖中所示。

關(guān)于外部中斷：

s3c2440有24個(gè)GPIO輸入觸外部中斷，可分為低電平觸發(fā)，高電平觸發(fā)，下降沿觸發(fā)，上升沿觸發(fā)，或者下降，上升時(shí)觸發(fā)模式。

通過以上，s3c2440的中斷控制器原理，硬件構(gòu)架分析完了。后面再來分析，ARM-Linux s3c2440之中斷分析的軟件實(shí)現(xiàn)原理。