要驱动按键中断控制LED亮灭,程序要进行如下几部分操作:
CPSR的IRQ中断使能位不使能,都行不通,我就找bug找了一天。。。
在代码重定位之后就对CPSR的I位清零,并且分配栈指针,如下:
mrs r0, cpsr /* 读出cpsr */
bic r0, r0, #0xf /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
bic r0, r0, #(1<<7) /* 清除I位, 使能中断 */
msr cpsr, r0
/* 设置 sp_usr */
ldr sp, =0x33f00000
CPU再运行程序的时候,会自动使用栈,栈指针sp在调用C程序之前就要设定。 CPU的内存RAM空间存放规律一般是分段的,从地址向高地址,依次为:程序段(.text),BSS段,然后上面还可能会有堆空间,然后最上面才是堆栈段,这样安排堆栈,是因为堆栈的特点决定的,所以堆栈的指针SP初始化一般在堆栈段的高地址,也就是内存的高地址,然后让堆栈指针向下增长(其实就是递减)。这样做的好处就是堆栈空间远离了其他段,不会跟其他段重叠,造成修改其他段数据,而引起不可预料的后果,还有设置堆栈大小的原则,要保证栈不会下溢出到数据空间或者程序空间。所谓堆栈溢出,是指堆栈指针SP向下增长到其他段空间,如果栈指针向下增长到其他段空间,称为堆栈溢出。堆栈溢出会修改其他空间的值,严重情况下可造成死机.
中断源的设置,主要是三点:
通过查看板子的原理图获取按键对应的引脚,以及对应的外部中断线,中断源配置的代码如下:
/* 中断源(按键引脚)初始化
* EINT0 EINT2 EINT11 EINT19
* GPF0 GPF2 GPG3 GPG11
* S2 S3 S4 S5
* 说明:配置按键对应的引脚、配置中断触发方式
*/
void Exti_SoucreKeyInit( void )
{
/* GPF0、2配置为外部中断引脚模式 */
GPFCON &= ~( (3<<0)|(3<<4) );
GPFCON |= ( (2<<0)|(2<<4) );
/* GPG3、11配置为外部中断引脚模式 */
GPGCON &= ~( (3<<6)|(3<<22) );
GPGCON |= ( (2<<6)|(2<<22) );
/* EXTINTx 外部中断控制寄存器设置中断触发模式:上升沿、下降沿都触发 配置相应位为11x */
EXTINT0 |= ( (7<<0)|(7<<8) ); //EXINT0、2
EXTINT1 |= (7<<12); //EXINT11
EXTINT2 |= (7<<12); //EXINT19
/* EINTMASK 外部中断使能寄存器,开启对应的外部中断,清零开启 */
EINTMASK &= ~( (1<<11)|(1<<19) ); //EINT0~3默认开启使能
}
根据中断的流程图来配置,先分析一下各个寄存器:
MODE用来配置中断的模式,可以选择中断模式为FIQ,这里我们只使用IRQ,所以MODE寄存器不需要设置,如图:默认是IRQ
MASK相当于使能位(默认是屏蔽的),所以要清零INTMASK寄存器使能相应的中断。设置INTMASK来使能:
读取INTPND可以得到当前正在处理的中断是哪一个,因为可能存在多个中断请求在排队,优先级问题。配合OFFSET寄存器使用效果更加。
而且不需要手动清除INTPND,在清除SRCPND的时候,INTPND会自动清除
SRCPND寄存器用来产看发生请求的中断控制线(中断源):
外部中断是without sub-register的,所以中断的请求直达SRCPND,所以可以通过SRCPND寄存器来显示是否有中断请求,相当于中断标志位,所以在处理中断之后需要清除SRCPND。
所以在初始化中断控制器的时候,只要打开使能位即可,就是配置一下INTMASK就可以。SRCPND和INTPND是在中断处理函数里使用的,判断是哪一个中断请求的
中断控制器有关的初始化代码如下:
/* 中断控制器初始化
* 说明:开启中断使能,在EINTMASK、INTMSK中,只有EINT0~3是默认不屏蔽的
*/
void Exti_InterruptControlInit( void )
{
/* 开启中断使能 */
INTMSK &= ~( (1<<0)|(1<<2)|(1<<5) );
}
在C中断处理函数中,要分辨中断请求,根据相应的中断请求做出回应,我使用按键来控制三个LED的亮灭状态,具体代码如下:
#define LED1_ON GPFDAT &= ~(1<<4)
#define LED2_ON GPFDAT &= ~(1<<5)
#define LED3_ON GPFDAT &= ~(1<<6)
#define LED1_OFF GPFDAT |= (1<<4)
#define LED2_OFF GPFDAT |= (1<<5)
#define LED3_OFF GPFDAT |= (1<<6)
/* 中断处理函数
* 说明:触发外部中断后,进入中断处理函数,通过SRCPND来判断触发了哪一个中断,从而进行相应的操作。退出时要清理中断
*/
void Exti_ProcessingInterrupt( void )
{
unsigned int temp = INTOFFSET;
unsigned int reset = 0;//用来清零up,
puts("\n\rIRQ!\n\r");
/* 可以通过INTOFFSET寄存器的值来直接判断哪个中断触发了 */
if( temp==0 ) //EINT0
{
if(GPFDAT&(1<<0)) //引脚高电平,按键按下,点亮LED
{
LED1_ON;
}
else
{
LED1_OFF;
}
reset |= (1<<0);
}
else if( temp==2 ) //EINT2
{
if(GPFDAT&(1<<2)) //GPF2
{
LED2_ON;
}
else
{
LED2_OFF;
}
reset |= (1<<2);
}
else if( temp==5 ) //EINT8_23
{
if( EINTPEND&(1<<11) )
{
if(GPGDAT&(1<<3)) //GPG3
{
LED3_ON;
}
else
{
LED3_OFF;
}
}
else if( EINTPEND&(1<<19) )
{
if(GPGDAT&(1<<11)) //GPG11
{
LED1_ON;
LED2_ON;
LED3_ON;
}
else
{
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
}
}
reset |= (1<<5);
}
/* 清除SRCPND、INTPND标志位 */
EINTPEND |= ( (1<<11)|(1<19) );//写1清除
SRCPND |= ( (1<<0)|(1<2)|(1<<5) );
INTPND |= ( (1<<0)|(1<2)|(1<<5) );
}
最后还要清除EINTPEND、SRCPND、INTPND中的标志位,不然程序会一直处于中断中。
当触发外部中断时,CPU会去中断向量表中IRQ的指令位置,跳转到IRQ的处理程序中,所以首先得在_start之后的0X18处写一个跳转指令,跳转至IRQ处理程序,如下:
_start:
/* 异常向量表 */
bl reset /* 0X0 Reset 上电复位,从0地址开始执行程序,依次:关闭看门狗、配置时钟系统、初始化sdram、拷贝代码到sdram(重定位)、清除.bcc段、进入mian函数 */
bl halt /* 0X4 Undefined instruction */
bl halt /* 0X8 Software Interrupt */
bl halt /* 0XC Abort(prefetch) */
bl halt /* 0X10 Abort(data) */
bl halt /* 0X14 Reserved */
ldr pc, =irq_addr /* 0X18 IRQ */
bl halt /* 0X1C FIQ */
.align 4
irq_addr:
.word do_irq
在do_irq程序中,首先指定栈指针,然后保存现场(注意返回的值是lr-4),然后调用C处理函数,然后恢复现场,如下:
.align 4
do_irq:
ldr sp, =0x33d00000
sub lr, lr, #4 /* 发生中断时,返回值是lr-4 */
stmdb sp!, {r0-r12,lr}
bl Exti_ProcessingInterrupt
ldmia sp!, {r0-r12,pc}^
start.S
.text
.global _start
_start:
/* 异常向量表 */
bl reset /* 0X0 Reset 上电复位,从0地址开始执行程序,依次:关闭看门狗、配置时钟系统、初始化sdram、拷贝代码到sdram(重定位)、清除.bcc段、进入mian函数 */
bl halt /* 0X4 Undefined instruction */
bl halt /* 0X8 Software Interrupt */
bl halt /* 0XC Abort(prefetch) */
bl halt /* 0X10 Abort(data) */
bl halt /* 0X14 Reserved */
ldr pc, =irq_addr /* 0X18 IRQ */
bl halt /* 0X1C FIQ */
.align 4
irq_addr:
.word do_irq
.align 4
do_irq:
ldr sp, =0x33d00000
sub lr, lr, #4 /* 发生中断时,返回值是lr-4 */
stmdb sp!, {r0-r12,lr}
bl Exti_ProcessingInterrupt
ldmia sp!, {r0-r12,pc}^
.align 4
reset:
/* 关闭看门狗 */
ldr r0, =0x53000000
ldr r1, =0
str r1, [r0]
/* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
/* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
ldr r0, =0x4C000000
ldr r1, =0xFFFFFFFF
str r1, [r0]
/* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8 */
ldr r0, =0x4C000014
ldr r1, =0x5
str r1, [r0]
/* 设置CPU工作于异步模式 */
mrc p15,0,r0,c1,c0,0
orr r0,r0,#0xc0000000 //R1_nF:OR:R1_iA
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
/* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
* m = MDIV+8 = 92+8=100
* p = PDIV+2 = 1+2 = 3
* s = SDIV = 1
* FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
*/
ldr r0, =0x4C000004
ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
str r1, [r0]
/* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
* 然后CPU工作于新的频率FCLK
*/
/* 设置内存: sp 栈 */
/* 分辨是nor/nand启动
* 写0到0地址, 再读出来
* 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
* 否则就是nor启动
*/
mov r1, #0
ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
str r1, [r1] /* 0->[0] */
ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
cmp r1, r2 /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
moveq sp, #4096 /* nand启动 */
streq r0, [r1] /* 恢复原来的值 */
/* 代码重定位的时候,首先初始化SDRAM,然后拷贝代码,然后清除.bss段(防止内存访问出错),最后执行main函数,main就在重定位的SDRAM中去执行 */
bl sdram_init
/* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
bl copy2sdram
/* 清除BSS段 */
bl clean_bss
mrs r0, cpsr /* 读出cpsr */
bic r0, r0, #0xf /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
bic r0, r0, #(1<<7) /* 清除I位, 使能中断 */
msr cpsr, r0
/* 设置 sp_usr */
ldr sp, =0x33f00000
//bl main /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
ldr pc, =main /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */
.align 4
halt:
b halt
exti.c
#include "s3c2440_soc.h"
#include "uart.h"
/* LED引脚低电平点亮 */
#define LED1_ON GPFDAT &= ~(1<<4)
#define LED2_ON GPFDAT &= ~(1<<5)
#define LED3_ON GPFDAT &= ~(1<<6)
#define LED1_OFF GPFDAT |= (1<<4)
#define LED2_OFF GPFDAT |= (1<<5)
#define LED3_OFF GPFDAT |= (1<<6)
/* 中断控制器初始化
* 说明:开启中断使能,在EINTMASK中,只有EINT0~3是默认不屏蔽的
*/
void Exti_InterruptControlInit( void )
{
/* 开启中断使能 */
INTMSK &= ~( (1<<0)|(1<<2)|(1<<5) );
}
/* 中断源(按键引脚)初始化
* EINT0 EINT2 EINT11 EINT19
* GPF0 GPF2 GPG3 GPG11
* S2 S3 S4 S5
* 说明:配置按键对应的引脚、配置中断触发方式
*/
void Exti_SoucreKeyInit( void )
{
/* GPF0、2配置为外部中断引脚模式 */
GPFCON &= ~( (3<<0)|(3<<4) );
GPFCON |= ( (2<<0)|(2<<4) );
/* GPG3、11配置为外部中断引脚模式 */
GPGCON &= ~( (3<<6)|(3<<22) );
GPGCON |= ( (2<<6)|(2<<22) );
/* EXTINTx 外部中断控制寄存器设置中断触发模式:上升沿、下降沿都触发 配置相应位为11x */
EXTINT0 |= ( (7<<0)|(7<<8) ); //EXINT0、2
EXTINT1 |= (7<<12); //EXINT11
EXTINT2 |= (7<<12); //EXINT19
/* EINTMASK 外部中断使能寄存器,开启对应的外部中断,清零开启 */
EINTMASK &= ~( (1<<11)|(1<<19) ); //EINT0~3默认开启使能
}
/* 中断处理函数
* 说明:触发外部中断后,进入中断处理函数,通过SRCPND来判断触发了哪一个中断,从而进行相应的操作。退出时要清理中断
*/
void Exti_ProcessingInterrupt( void )
{
unsigned int temp = INTOFFSET;
unsigned int reset = 0;//用来清零up,
puts("\n\rIRQ!\n\r");
/* 可以通过INTOFFSET寄存器的值来直接判断哪个中断触发了 */
if( temp==0 ) //EINT0
{
if(GPFDAT&(1<<0)) //引脚高电平,按键按下,点亮LED
{
LED1_ON;
}
else
{
LED1_OFF;
}
reset |= (1<<0);
}
else if( temp==2 ) //EINT2
{
if(GPFDAT&(1<<2)) //GPF2
{
LED2_ON;
}
else
{
LED2_OFF;
}
reset |= (1<<2);
}
else if( temp==5 ) //EINT8_23
{
if( EINTPEND&(1<<11) )
{
if(GPGDAT&(1<<3)) //GPG3
{
LED3_ON;
}
else
{
LED3_OFF;
}
}
else if( EINTPEND&(1<<19) )
{
if(GPGDAT&(1<<11)) //GPG11
{
LED1_ON;
LED2_ON;
LED3_ON;
}
else
{
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
}
}
reset |= (1<<5);
}
/* 清除SRCPND、INTPND标志位 */
EINTPEND |= ( (1<<11)|(1<19) );//写1清除
SRCPND |= ( (1<<0)|(1<2)|(1<<5) );
INTPND |= ( (1<<0)|(1<2)|(1<<5) );
}
main.c
#include "s3c2440_soc.h"
#include "uart.h"
#include "init.h"
char g_Char = 'A';//.data
int main(void)
{
uart0_init();
Exti_InterruptControlInit();//中断控制器初始化
Exti_SoucreKeyInit();//中断源初始化,按键引脚
led_init();//LED初始化
puts("\n\rProgram Starts!\n\r");
while (1)
{
delay(1000000);
/* 让程序一直在执行,以此衬托中断 */
putchar(g_Char);
g_Char++;
}
return 0;
}
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