嵌入式系统实验指导书

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1、目录目录1实验一ARM的中断实验2实验二Linux驱动程序的编写7实验三Linux的应用程序的编写13实验一ARM的中断实验一、实验目的(1)掌握ARM9的中断原理，能够对S3C2410的中断资源及其相关中断寄存器的进行合理配置；(2)掌握对S3C2410中断的编程的方法二、实验内容1、学习响应外部中断请求的配置方法，并通过定时器中断，执行中断服务子程序，使CPU板上的LED指示灯LED1、LED2闪烁发光。三、实验设备1、EL-ARM-830教学实验箱，PentiumII以上的PC机，仿真调试电缆。2、PC操作系统、ADS1.2集成开发环境。四、实验原理（一）ARM的中断原理在ARM中，有两

2、类中断，一类是IRQ，一类是FIQ。IRQ是普通中断，FIQ是快速中断，在进行大批量的复制、数据转移等工作时，常使用此类中断。FIQ的优先级高于IRQ。同时，它们都属于ARM的异常模式，当一旦有中断发生，不管是外部中断，还是内部中断，正在执行的程序都会停下，PC指针进而跳入异常向量的地址处，若是IRQ中断，则PC指针跳到0x18处，若是FIQ中断，则跳到0x1C处。异常向量地址处，一般存有中断服务子程序的地址，所以，接下来PC指针跳入中断服务子程序中。当完成中断服务子程序后，PC指针会返回到被打断的程序的下一条地址处，继续执行程序。这就是ARM中断操作的基本原理。但是，通常由于生产ARM处理器

3、的各厂家都集成了很多中断请求源，比如，串口中断、AD中断、外部中断、定时器中断、DMA中断等等，所以，很多中断可能同时请求中断，因此，为区分它们，更准确的完成任务，这些中断都有相应的优先级别，以及当发生中断时，它们都有相应的中断标志位，通过在发生中断是判断中断优先级，和访问中断标志位的状态来识别到底哪一个中断发生了。（二）S3C2410中断的使用首先，ARM920TCPU的PSR寄存器中的F位为1，则CPU不会响应中断控制器的FIQ中断，同样，ARM920TCPU的PSR寄存器中的I位为1，则CPU也不会响应中断控制器的IRQ中断，为使CPU响应中断，须在启动代码中将其设为0，以及使INTMS

4、K寄存器中的相应位置0。S3C2410共有56个中断源，有26个中断控制器，外部中断EXTIN8~23共用一个中断控制器，外部中断EXTIN4~7共用一个中断控制器，9个UART中断分成3组，共用3个中断控制器，ADC和触摸屏共用一个中断控制器。中断的优先级是由主组号和从ID号的级别控制的。中断系统有6个分仲裁器和1个总仲裁器，每一个仲裁器可以处理6路中断。中断优先级产生模块如图1-1所示。图1-1　中断控制器原理图从图1-1可以看出，中断优先级产生模块共有7个判优器，每个判优器是否使能由寄存器PRIORITY[6:0]决定，每个判优器下面有4~6个中断源，这些中断源对应着REQ0~REQ5这

5、6个优先级，这些优先级由寄存器PRIORITY[20:7]的相应位决定。要正确使用这些中断，必须对以下中断寄存器做设置：各个寄存器具体位定义与使用说明，可参考课堂讲义。（三）S3C2410定时器的特点S3C2410有5个16bit定时器。定时器0-3有脉宽调制功能（PulseWidthModulation，PWM），定时器4是内部定时器，没有输出引脚。定时器0-1共用一个8bitprescaler，定时器2-4共用另外一个。每个定时器有一个时钟分频器，可以选择5种分频方法。每个定时器从各自的时钟分频器获取时钟信号。prescaler是可编程的，并依据TCFG0-1寄存器数值对PCLK进行分频。

6、当定时器被使能之后，定时器计数缓冲寄存器（TCNTBn）中初始的数值就被加载到递减计数器中。定时器比较缓冲寄存器（TCMPBn）中的初始数值被加载到比较寄存器中，以备与递减计数器数值进行比较。这种双缓冲特点可以让定时器在频率和占空比变化时输出的信号更加稳定。每个定时器都有一个各自时钟驱动的16bit递减计数器，当计数器数值为0时，产生一个定时中断，同时TCNTBn中的数值被再次载入递减计数器中再次开始计数。只有关闭定时器才不会重载。TCMPBn的数值用于PWM，当递减计数器的数值和比较寄存器数值一样时，定时器改变输出电平，因此，比较寄存器决定了PWM输出的开启和关闭。自动加载功能被打开后，当T

7、CNTn数值递减到0时，芯片自动将TCNTBn的数值拷贝到TCNTn，从而开始下一次循环，若TCNTBn数值为0，则不会有递减操作，定时器停止。如图1-2，给出了本试验的程序流程图。图1-2　中断处理程序实验原理图（四）实验电路图1-3给出了本试验的参考电路连接图。图1-3　硬件原理图如图1-3所示，在G端口第8位和第9位的外部各连接了一个发光二极管。五、实验内容与步骤（一）实验内容1．试验例子如