一起學mini2440裸機開發(fā)(十)mini2440外部中斷實驗

下面還是簡單說一下我的外部中斷實驗，結(jié)合具體的實驗，分析中斷的響應過程，以及中斷服務(wù)函數(shù)的編寫。

實驗功能

本實驗實現(xiàn)的功能：mini2440開發(fā)板上有6個按鍵，將其中的前4個按鍵設(shè)為外部中斷方式，當按下K1時，LED1亮；當按下K2時，LED2亮；當按下K3時，LED3亮；當按下K4時，LED4亮。

硬件電路分析：

我的256M的mini2440板子上有4個LED，其接口電路如圖1所示，當GPIO口輸出為低電平時，相對應的LED燈亮；輸出高電平時，LED燈滅。

按鍵接口電路如圖2所示，當按鍵沒有按下時，GPGx引腳為高電平；當按鍵按下時，引腳電平變?yōu)榈碗娖健?/p>

程序分析：

外部中斷工程的文件布局如圖3所示。

該工程有三個模塊組成：按鍵模塊、LED模塊和中斷處理模塊。按鍵模塊主要包含button.c和button.h文件。LED模塊包含led.c和led.h文件。中斷處理模塊主要包含interrupt.c、interrupt.h、isrservice.c和isrservice.h文件。其中，interrupt.h和interrupt.c文件主要包含中斷初始化函數(shù)，isrservice.c和isrservice.h文件主要包含中斷處理函數(shù)。下面我貼出源文件

main.c文件

#include"led.h"
#include"button.h"
#include"isrservice.h"
#include"interrupt.h"

int main()
{
Led_Init();//初始化LED
KeyInt_Init();//初始化按鍵
Irq_Init(); //初始化外部中斷
while(1) //循環(huán)，等待中斷發(fā)生
{
;
}
}

led.c文件

/
* 我的mini2440開發(fā)板上4個LED燈對應的GPIO口
* LED1---GPB5 LED2---GPB6
* LED3---GPB7 LED4---GPB8
*/

#include<s3c2440.h>

/
* 函數(shù)名稱：void Led_Init(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：設(shè)置GPB5-8為輸出功能，初始化4個LED燈滅
*/
void Led_Init(void)
{
GPBCON&=~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16));
GPBCON|=((1<<10)|(1<<12)|(1<<14)|(1<<16));//設(shè)置GPB5-8口為輸出功能
GPBUP&=~((1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8)); //上拉電阻使能
GPBDAT|=(1<<5)|(1<<6)|(1<<7)|(1<<8);//令GPBDAT5-8均為高電平，即令4個led燈全滅
}

led.h文件

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include
#define Led1_On(){GPBDAT&=(~(1<<5));}
#defineLed1_Off(){GPBDAT|=(1<<5);}
#define Led2_On(){GPBDAT&=(~(1<<6));}
#defineLed2_Off(){GPBDAT|=(1<<6);}
#define Led3_On(){GPBDAT&=(~(1<<7));}
#defineLed3_Off(){GPBDAT|=(1<<7);}
#define Led4_On(){GPBDAT&=(~(1<<8));}
#defineLed4_Off(){GPBDAT|=(1<<8);}
/
* 函數(shù)名稱：void Led_Init(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：設(shè)置GPN5-8為輸出功能，初始化4個LED燈滅
*/
void Led_Init(void);

#endif

button.c文件

/
* mini2440板子上六個按鍵對應的GPIO和中斷
* 按鍵GPIO 中 斷
* K1 GPG0 EINT8
* K2 GPG3 EINT11
* K3 GPG5 EINT13
* K4 GPG6 EINT14
* K5 GPG7 EINT15
* K6 GPG11 EINT19
/

#include
#include"button.h"

#defineKEY1_C (3<<0)
#defineKEY2_C (3<<6)
#defineKEY3_C (3<<10)
#defineKEY4_C (3<<12)

#defineKEY1 (2<<0)
#defineKEY2 (2<<6)
#defineKEY3 (2<<10)
#defineKEY4 (2<<12)

/
* 函數(shù)名稱：void KeyInt_Init()
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：設(shè)置GPG0、3、5、6、7、11為外部中斷輸入功能
*/
void KeyInt_Init(void)
{
GPGCON&=~(KEY1_C|KEY2_C|KEY3_C|KEY4_C);
GPGCON|=KEY1|KEY2|KEY3|KEY4; //將GPG0、3、5、6、7、11設(shè)為外部中斷輸入功能
GPGUP&=~((1<<0)|(1<<3)|(1<<5)|(1<<6));
GPGDAT|=(1<<0)|(1<<3)|(1<<5)|(1<<6); //因為按下按鍵后，相應的GPIO口為0，所以初始化為高電平
}

button.h文件

#ifndef __BUTTON_H__
#define __BUTTON_H__

/
* 函數(shù)名稱：void KeyInt_Init()
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：設(shè)置GPG0、3、5、6、7、11為外部中斷輸入功能
*/
void KeyInt_Init(void);

#endif

interrupt.h文件

#ifndef__INTERRUPT_H__
#define__INTERRUPT_H__

/
* 函數(shù)名稱：void Irq_Init(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：將Led1-4按鍵對應的中斷屏蔽位置設(shè)為無效
*/
void Irq_Init(void);

#endif

interrupt.c文件

/
* mini2440板子上六個按鍵對應的GPIO和中斷
* 按鍵GPIO 中 斷
* K1 GPG0 EINT8
* K2 GPG3 EINT11
* K3 GPG5 EINT13
* K4 GPG6 EINT14
* K5 GPG7 EINT15
* K6 GPG11 EINT19
/

#include
#include"interrupt.h"

/
* 函數(shù)名稱：void Irq_Init(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：將Led1-4按鍵對應的中斷屏蔽位置設(shè)為無效
*/
void Irq_Init(void)
{
//對于EINT8,EINT11,EINT13,EINT14,需要在EINTMASK寄存器使能它們
EINTMASK&=(~(1<<8))&(~(1<<11))&(~(1<<13))&(~(1<<14));
//這4個外部中斷的優(yōu)先級是相同的，EINT8_23都接仲裁器的REQ1引腳
//所以不用像韋東山程序里那樣再設(shè)置優(yōu)先級了

//EINT8,EINT11,EINT13,EINT14使能
INTMSK&=(~(1<<5));
}

isrservice.h文件

#ifndef__ISRSERVICE_H__
#define __ISRSERVICE_H__

/
* 函數(shù)名稱：void __irq IRQ_Handler(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：中斷服務(wù)函數(shù)，必須加__irq
*/
void __irq IRQ_Handler(void);

#endif

isrservice.c文件

#include
#include"isrservice.h"
#include"led.h"

void delay(void);
/
* 函數(shù)名稱：void __irq IRQ_Handler(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：中斷服務(wù)函數(shù)，必須加__irq
*/
void __irq IRQ_Handler(void)
{
unsigned long oft=INTOFFSET;
unsigned long val;

val=EINTPEND;//EINT寄存器，它的位x為1時，表示EINT已經(jīng)發(fā)生(x為4——23)。
if(val&(1<<8))//K1被按下，LED1被點亮
{
Led1_On();delay();Led1_Off();
}

if(val&(1<<11))//K2被按下，LED2被點亮
{
Led2_On();delay();Led2_Off();
}

if(val&(1<<13))//K3被按下，LED3被點亮
{
Led3_On();delay();Led3_Off();
}
if(val&(1<<14))//K4被按下，LED4被點亮
{
Led4_On();delay();Led4_Off();
}
//清除中斷
if(oft==5)
EINTPEND=(1<<8)|(1<<11)|(1<<13)|(1<<14);//清除EINTPEND寄存器，往某位寫入1即可清楚此位
SRCPND=1<INTPND=1<//注意：清除順序很重要：先是EINTPEND，然后是SRCPND，最后是INTPND
}
/
* 函數(shù)名稱：static void delay(void)
* 全局變量：無
* 參數(shù)說明：無
* 返 回 值；無
* 功 能：延時函數(shù)，前邊加static是為了限制該函數(shù)只在
* 本文件中使用
*/
static void delay(void)
{
int i,j;
for(i=0;i<100;i++)
for(j=0;j<10;j++);
}

到這里，我已經(jīng)把工程文件貼出來了，我已經(jīng)將這個工程文檔上傳到了

http://download.csdn.net/detail/mybelief321/5455389請自行下載，直接編譯下載到nor flash中去！注意是nor flash ，可不能使用調(diào)試功能。

現(xiàn)在講解一下文件 interrupt.c，在該文件中定義了中斷初始化函數(shù)Irq_Init()。所謂的初始化中斷就是將這4個按鍵對應的中斷屏蔽位置為無效。由下圖3可以看出，寄存器INTMSK中有單獨的位來屏蔽外部中斷0~3，外部中斷8~23是公用一個位來屏蔽的（為什么不是每個外部中斷對應一個位呢？主要原因是外部中斷太多了，因此需要另外一個寄存器EINTMASK來實現(xiàn)中斷屏蔽）。具體屏蔽哪一位，需要由寄存器EINTMASK來確定，寄存器EINTMASK的各位含義如圖4所示。

外部中斷的初始化工作結(jié)束，有的人可能會問：中斷模式呢？中斷優(yōu)先級怎么配置呢？其實剛學可以不考慮這些（韋東山老師對中斷講的好），只要中斷不被屏蔽，CPU就可以收到中斷信號，中斷模式默認是IRQ，中斷優(yōu)先級也有一個默認值。此外，具體的外部中斷還可以選擇觸發(fā)方式，即高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)以及邊沿觸發(fā)等，這些由專門的寄存器（如外部中斷控制寄存器EXINTn）來設(shè)置，采取默認值即可，默認情況下時低電平觸發(fā)。

下面的問題時：CPU如何知道發(fā)生了中斷呢？在處理器內(nèi)部有專門的寄存器來記錄哪個中斷發(fā)生了。由圖5可以看到，中斷發(fā)生后，寄存器SRCPND中的相應位會置1，然后，如果該中斷不被屏蔽，則寄存器INTPND中的相應位也會被置1，如下圖6.

例如，當外部中斷0發(fā)生時，寄存器SRCPND的第0位置1，在初始化階段，如果該中斷請求沒有被屏蔽，那么寄存器SRCPND的第0位也會被置1。

寄存器SRCPND和INTPND中，外部中斷8~23（EINT8~23）是公用一位的。具體是哪一個中斷發(fā)生時，還需要借助寄存器EINTPEND，寄存器EINTPEND的各位含義如下圖所示：

例如，若外部中斷8發(fā)生時，寄存器SRCPND和INTPND的第5位置1，同時寄存器EINTPEND的第8位也置1，這時就可以確定外部中斷4發(fā)生了。又如，當外部中斷11發(fā)生時，寄存器SRCPND和INTPND的第5位也會置1，但此時寄存器EINTPEND的第11位會置1，因此這樣就可以進一步確定是外部中斷11發(fā)生了。

最后的問題是：執(zhí)行完中斷響應函數(shù)后，如何清除中斷呢？只需要向寄存器SRCPND和INTPND的相應位寫2即可清除中斷標志，對于外部中斷8~23，還需要清除寄存器EINTPEND中的相應位，也是向該位寫1即可清除中斷標志。

注意：清除順序很重要：先清除EINTPEND，然后清除SRCPND，最后清除INTPND

例1：清除外部中斷0標志

SRCPND|=1<<0;

INTPND|=1<<0;

例2：清除外部中斷8標志

EINTPEND|=1<<8;

SRCPND|=1<<5;

INTPND|=1<<5;

對于IRQ模式的中斷。S3C2440處理器還提供了一個寄存器INTOFFSET用來標志寄存器INTPND的那種類型發(fā)生了。寄存器INTOFFSET的各位定義如圖8所示，當清除寄存器SRCPND和寄存器INTPND中相應的中斷標志位后，寄存器INTOFFSET的值自動清零。

例如，若外部中斷0發(fā)生且沒有被屏蔽，則寄存器INTOFFSET的值為0；若定時器0中斷發(fā)生且沒有被屏蔽，則寄存器INTOFFSET的值為10。

__irq關(guān)鍵字：在isrservice.c中中斷響應函數(shù)為void __irq IRQ_Handler(void)，其中IRQ_Handler為函數(shù)名，這里名字不能變，因為在你的S3C2440.s代碼中有這樣一句話，

當發(fā)生IRQ中斷時，程序跳轉(zhuǎn)到標號IRQ_Handler處去執(zhí)行，這里的標號就是咱們的中斷服務(wù)函數(shù)的名字。

關(guān)鍵字__irq必須得加上，注意它和ADS中的不同點是，MDK中irq前邊加倆個"_"，ADS中前邊只有一個“_”。

__irq關(guān)鍵字主要有以下作用：

①中斷發(fā)生后，自動保存所有需要保存的寄存器

②中斷返回時，自動計算中斷返回地址，并自動將IRQ模式下寄存器SPSR_irq的值恢復到寄存器CPSR（中斷進入什么模式，則將該模式下寄存器SPSR的值恢復到CPSR中）。

關(guān)于中斷，還有幾個問題咱們需要思考，下面我僅列出來，就不再說了，時間有限：

①當中斷發(fā)生后，程序是如何跳轉(zhuǎn)到中斷處理函數(shù)呢？

②執(zhí)行完中斷處理函數(shù)后，如何返回到原來被打斷的地方接著執(zhí)行呢？

③ARM處理器的流水線結(jié)構(gòu)對中斷返回地址的計算有什么影響呢？

④ARM7處理器是3級流水線結(jié)構(gòu)，ARM9處理器是5級流水線結(jié)構(gòu)，為什么中斷返回地址的計算會相同呢？

⑤ARM處理器有7種工作模式，發(fā)生中斷后，處理器進入什么工作模式呢？

⑥發(fā)生中斷后，哪些事情是AMR處理器自動完成的呢？哪些事情是需要編程實現(xiàn)的呢？

理解了這些問題，相信你對中斷的掌握又會上升到一個高度呢！