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LPC2000系列ARM向量中断控制器(VIC)

2015-3-23 09:13| 发布者: admin| 查看: 3907| 评论: 0

摘要: 向量中断控制器概述 ARM7TDMI内核具有两个中断输入,分别为IRQ中断和FIQ中断。但是芯片内部有许多中断源, 最多可以有32个中断输入请求。向量中断控制器的作用就是允许哪些中断源可以产生中断、可以产生哪类中断、产 ...
     向量中断控制器概述
     ARM7TDMI内核具有两个中断输入,分别为IRQ中断和FIQ中断。但是芯片内部有许多中断源, 最多可以有32个中断输入请求。向量中断控制器的作用就是允许哪些中断源可以产生中断、可以产生哪类中断、产生中断后执行哪段服务程序。
     中断源列表
     允许中断源产生中断
     芯片内部许多部件都可以作为中断源,但并不是每个中断源都需要在中断情况下进行操作,也可以通过其它方法来处理各种状态。
     比如通过串口发送一段数据,可以选择在一批发送结束后产生中断,然后在中断服务程序中发送下一批数据。也可以通过查询发送标志位来决定什么时候发送下一批数据。
     允许中断源产生中断由寄存器VICIntEnable和VICIntEnClr控制,前者使能中断,后者禁止中断。
     中断使能寄存器(VICIntEnable):
     寄存器中每一位控制着一个中断源,各中断源的位置与中断源列表所示相同。向某位写入1时,允许对应的中断源产生中断。
     中断使能清零寄存器(VICIntEnClr):
     与中断使能寄存器的功能相反,向某位写入1时,禁止对应的中断源产生中断。
     选择产生中断的类型
     ARM7TDMI内核具有FIQ和IRQ两个中断输入,所有中断源产生的中断都可以选择产生其中一种中断。这通过中断选择寄存器完成。
     中断选择寄存器(VICIntSelect):
     寄存器中每一位控制着一个中断源,各中断源的位置与中断源列表所示相同。向某位写入1时,对应中断源产生的中断为FIQ中断,否则为IRQ中断。
     中断类型
     中断输入请求可以在VIC中被设置为以下三类:
     FIQ中断:具有最高优先级;
     向量IRQ中断:具有中等优先级;
     非向量IRQ中断:具有最低优先级;
     向量IRQ中断
     VIC最多支持16个向量IRQ中断,这些中断被分为16个优先级,并且为每个优先级指定一个服务程序入口地址。在发生向量IRQ中断后,相应优先级的服务程序入口地址被装入向量地址寄存器VICVectAddr中,通过一条ARM指令即可跳转到相应的服务程序入口处,所以向量IRQ中断具有较快的中断响应。
     非向量IRQ中断
     任何中断源都可以设置为非向量IRQ中断。它与向量IRQ中断的区别在于前者不能为每个非向量IRQ中断源设置服务程序地址,而是所有的非向量IRQ中断都共用一个相同的服务程序入口地址。
     当有多个中断源被设置为非向量IRQ中断时,需要在用户程序中识别中断源,并分别作出处理。所以非向量IRQ中断响应延时相对较长。
     向量IRQ中断相关寄存器
     VICVectCntl0~15和VICVectAddr0~15两类寄存器与向量IRQ中断设置有关,前者为中断源分配向量IRQ中断的优先级,后者为该中断优先级设置服务程序入口地址。寄存器名称最后的数字同时也代表该寄存器控制的向量IRQ中断的优先级,数值越小优先级越高。
     注意:如果将同一个中断源分配给多个使能的向量IRQ中断,那么该中断源发生中断时,会使用最高优先级(最低编号)的寄存器设置。
     向量IRQ中断相关寄存器
     向量控制寄存器(VICVectCntl0~15):
     VICVectCntlx[4:0]:分配给此优先级向量IRQ中断的中断源序号;
     VICVectCntlx[5]:该位为1,使能当前优先级的向量IRQ中断。否则为禁止。
     向量地址寄存器(VICVectAddr0~15):
     该寄存器中存放对应优先级向量IRQ中断服务程序的入口地址。
     非向量IRQ中断相关寄存器
     向量地址寄存器(VICDefVectAddr):
     VICDefVectAddr寄存器存放非向量中断服务程序的入口地址,当发生非向量中断时该寄存器中保存的地址存入VICVectAddr寄存器。
     产生中断后的服务程序地址
     在发生向量IRQ中断后,VIC能将对应中断的服务程序地址存入VICVectAddr寄存器中。如果为非向量中断,将把VICDefVectAddr寄存器的值存入该寄存器。在异常向量表的IRQ异常入口处放置一条指令,将VICVectAddr寄存器的内容装入程序计数器(PC),就可以跳转到当前中断的服务函数。 这样的设计可以减小中断响应延时。
     向量地址寄存器(VICVectAddr):
     中断状态寄存器
     如果使用了多个非向量IRQ中断或多个FIQ中断,那么在发生中断后要在程序中查找中断源。通过IRQ状态寄存器和FIQ状态寄存器可以了解到这些中断源的中断请求状态。
     任何在VIC中使能的中断都会把中断请求反映在“所有中断状态寄存器(VICRawIntr)”中。
     所有中断状态寄存器(VICRawIntr):
      FIQ状态寄存器(VICFIQStatus):
     IRQ状态寄存器(VICIRQStatus):
     软件中断寄存器
     在一些特殊场合或者调试时,可能需要使用软件强制产生某个中断请求。
     软件中断寄存器(VICSoftInt):
     软件中断清零寄存器(VICSoftIntClear):
     保护使能寄存器
     在某些场合可能需要禁止在用户模式下访问VIC寄存器,以提高软件的安全等级。
     软件中断寄存器(VICSoftInt):
     IRQ中断的设计实例
     设置外部中断0产生向量IRQ中断后执行中断服务程序“IRQ_Eint0( )”。
     图示IRQ中断的发生过程
     使用VIC的注意要点
     如果在片内RAM中调试程序,并使用了中断,那么必须将存储器映射控制设置为内部RAM模式;
     将多个中断源设置为FIQ,将增加中断响应延时,所以建议FIQ中断只有一个中断源;
     ADS1.2规定在定义中断服务函数时必须加入关键字“__irq”,保证函数返回时会切换处理器模式;
     在退出中断服务程序时要清零相应外设的中断标志,以及VICVectAddr寄存器,为响应下次中断作好准备。
     VIC相关启动代码分析

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