44b0中断原理详解.txt

详细对ARM7TDMI中断原理进行了详解

44B0中断原理详解 作者 airy 日期 2006-8-28 21:30:00
ARM7TDMI有两种类型的中断模式：FIQ和IRQ，它们的区别是：对于FIQ必须尽快处理事情并离开这个模式，IRQ可以被FIQ中断，而IRQ不能中断FIQ。常见的例子是各种中断使用IRQ模式，把FIQ模式保留备用。

对于各种中断源的响应，S3C44B0有两种中断模式：向量中断模式和非向量中断模式，这就导致在软件处理上，可以很灵活的处理中断请求。一般来说做如下处理：
如果系统采用的ROM定位在地址0X00，则中断向量标应该包含一系列分支语句，跳转到相应当中断处理程序（这也是S3C44B0所支持的模式）
如果ROM定位到别的地址处，向量必须由初始化代码进行动态定位。
一般把这部分功能放在Bootloader中处理，对于这一点来说初学者很容易搞混，下面就详细解释中断处理的几种实现方式。
1、向量中断模式（也叫矢量中断模式）
为了缩短中断模式在进入所需的服务前所需要的中断响应时间，S3C44B0提供了一种新的中断模式——矢量中断模式。当多重中断源请求中断时，硬件优先级逻辑会判断哪一个中断将会被执行，同时，硬件逻辑自动执行由0x18地址到各个中断源向量地址的跳转指令，然后再由中断源向量进入相应当中断处理程序。简单的说，每个中断源对应一个内存地址，只要在对应当地址上设置一条到中断服务程序的跳转指令，CPU自动跳转到响应的中断处理函数。和原来的软件实现方式相比，这种方式可显著缩短中断响应时间。
2、非向量中断模式
在非向量中断模式下，有两种方式可以使PC指向相应的中断处理程序。
第一种方法，可以通过对I_ISPR/F_ISPR寄存器的分析判断出中断的类型，然后再把PC指向相应的中断处理程序。其中HandlerXXX实际上是一段跳转程序，运行这段程序将把HandleXXX指向的内容值赋给PC。由于HandleXXX所对应的地址中，存放的是每个相应的ISR的起始地址，这样就完成了向特定ISR的调转。这些ISR地址存放在HandleXXX指向的表项中，该表一般定位在RAM高端，基地址为ISR_STARTADDRESS。
第二种方法，对于IRQ处理程序可以通过对I_CMST寄存器的分析来判断中断源的类型，然后再把PC指向相应当中断处理程序。

之所以被称为向量中断模式，是因为它不需要用程序判断中断源，通过硬件实现直接跳转到相应ISR。而非向量中断必须在中断服务程序中判断中断来源，进而跳转到不同的处理程序。

在非向量中断模式下，中断响应流程如下：
1、通常情况下，CPU内核收到来自中断控制器的IRQ中断请求，会在0x00000018处执行一条指令，在从0x00000018处取指令时，中断控制器会在数据总线上加载分支指令。这些分支指令使程序计数器能够对应到每一个中断源的向量地址。所以，一般会在从0x00处到0xA0处放置跳转指令，跳转到HandlerXXX处。
    2、HandlerXXX处一般放置汇编下面的一段中断处理宏（一般定义为HANDLER），入口是跳转地址，
        主要流程：
                栈空间递减保存跳转地址
                保存工作寄存器R0到栈
                载入中断入口地址所在位置到R0
                载入中断入口地址到R0
                保存中断入口地址到栈
                恢复工作寄存器并跳转到中断函数
        通过如下一系列宏跳转到HandleXXX：HandlerXXX        HANDLER        HandleXXX（HandlerXXX是汇编标号）
        HandleXXX一般是定义在存储器高端的中断入口向量定义表，存放中断处理函数的指针。
        内存中的HandleIRQ地址处存放总中断入口处理函数指针。这个函数的实现其中一个方法如下：

            static ISR_HANDLER_IRQ IsrHandler[NINT_NUMBERS];        //定义中断跳转表

            void IrqIsr(void)
            {
                int nInt;
                INT32U temp,i;
                ISR_HANDLER_IRQ pIsr;
        
                if((temp = rI_ISPR) == 0)              //读出中断挂起寄存器
                        return;
                for(i=0; i<26; i++)                    //转换成中断编号
                {
                        if(temp & 0x1 == 1)
                              break;
                        else
                              temp = temp >> 1;
                }
        
                nInt = i;
                if(nInt == 26)
                        return;
        
                pIsr = IsrHandler[nInt];
                if(pIsr)
                        (*pIsr)();                      //执行中断服务程序
                else
                        CLEAR_PENDING_BIT(nInt);        //清空中断标志位
            }

            //中断装载函数：
            int OSInstallIsr(int nInt,ISR_HANDLER_IRQ pIsr)
            {
                if(nInt > NINT_NUMBERS || nInt < 0 || !pIsr)
                        return 0;
        
                IsrHandler[nInt] = pIsr;
                        return 1;
            }