嵌入式中断实验

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1、实用标准文案5.3中断实验5.3.1实验目的1.了解中断的作用；2.掌握嵌入式系统中断的处理流程；3.掌握ARM中断编程。5.3.2实验内容1.编写中断处理程序，处理外部中断；5.3.3预备知识1.了解ADTIDE集成开发环境的基本功能；2.了解中断的作用以及基本处理过程。5.3.4实验设备1.硬件：JX44B0教学实验箱、PC机；2.软件：PC机操作系统Windows98(2000、XP)＋ADTIDE集成开发环境。5.3.5基础知识1.中断的基本概念CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有三种：查询方式

2、、中断方式和DMA方式。DMA方式将在后续实验中说明。查询方式的优点是硬件开销小，使用起来比较简单。但在此方式下，CPU要不断地查询外设的状态，当外设未准备好时，CPU就只能循环等待，不能执行其它程序，这样就浪费了CPU的大量时间，降低了CPU的利用率。为了解决这个矛盾，通常采用中断传送方式：即当CPU进行主程序操作时，外设的数据已存入输入端口的数据寄存器；或端口的数据输出寄存器已空，由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号，CPU在满足一定的条件下，暂停执行当前正在执行的主程序，转入执行相应能够进行输入

3、/输出操作的子程序，待输入/输出操作执行完毕之后CPU再返回并继续执行原来被中断的主程序。这样CPU就避免了把大量时间耗费在等待、查询状态信号的操作上，使其工作效率得以大大地提高。能够向CPU发出中断请求的设备或事件称为中断源。系统引入中断机制后，CPU与外设（甚至多个外设）处于“并行”工作状态，便于实现信息的实时处理和系统的故障处理。中断方式的原理示意图如下所示。精彩文档实用标准文案图5-7中断处理示意图1）中断响应中断源向CPU发出中断请求，若优先级别最高，CPU在满足一定的条件下，可以中断当前程序的运

4、行，保护好被中断的主程序的断点及现场信息。然后，根据中断源提供的信息，找到中断服务子程序的入口地址，转去执行新的程序段，这就是中断响应。CPU响应中断是有条件的，如内部允许中断、中断未被屏蔽、当前指令执行完等。2）中断服务子程序CPU响应中断以后，就会中止当前的程序，转去执行一个中断服务子程序，以完成为相应设备的服务。中断服务子程序的一般结构如下图所示。图5-8中断服务子程序处理流程▼保护现场（由一系列的压栈指令完成）。目的是为了保护那些与主程序中有冲突的寄存器，(如R0，R1，R2等)，如果中断服务子程序

5、中所使用的寄存器与主程序中所使用的寄存器等没有冲突的话，这一步骤可以省略。▼中断处理，中断处理程序在检查到相应的中断源后，调用对应的中断处理程序完成。▼恢复现场并返回（由一系列的出栈指令完成）。是与保护现场对应的，但要注意数据恢复的次序，以免混乱。由于中断服务子程序需要打断主程序的执行，因此其处理应该及时完成，较长时间的延时将导致系统性能严重下降。2.S3C44B0X中断控制器S3C44B0X的中断控制器包括5类寄存器：中断控制寄存器、中断状态寄存器、中断模式寄存器、中断屏蔽寄存器和中断清除寄存器。1)中断

6、控制寄存器该控制寄存器是处理器总的中断控制，包括中断模式是矢量模式还是非矢量模式，是否使能IRQ模式的中断，是否使能FIQ模式的中断，具体说明如下：表5-3中断控制寄存器寄存器名称地址读写状态描述复位值INTCON0x01E00000R/W中断控制寄存器0x7INTCON位描述初始状态保留300精彩文档实用标准文案V2IRQ禁止/使能向量模式0：向量中断模式1：非向量中断模式1I1使能CPU的IRQ中断，在使用IRQ中断之前，必须清除该位0：IRQ中断使能1：IRQ中断禁止1F0使能CPU的FIQ中断，在使

7、用FIQ中断之前，必须清除该位0：FIQ中断使能1：FIQ中断禁止12)中断状态寄存器该寄存器用于检查中断来源，该寄存器是只读属性的。表5-4中断状态寄存器寄存器名称地址读写状态描述复位值INTPND0x01E00004R指示中断请求状态0：中断已被响应1：有中断请求0x03)中断模式寄存器用于设置相应中断的工作模式，是IRQ模式还是FIQ模式。表5-5中断模式寄存器寄存器名称地址读写状态描述复位值INTMOD0x01E00008R/W中断模式寄存器0：IRQ模式1：FIQ模式0x04)中断屏蔽寄存器表5-

8、6中断屏蔽寄存器寄存器名称地址读写状态描述复位值INTMSK0x01E0000CR/W确定哪一个中断源被屏蔽，屏蔽的中断源将不引发中断0：中断服务有效1：中断服务屏蔽0x7FFFFFF5)中断清除寄存器中断处理之后需要清除相应的标志位，中断清除寄存器说明如下：表5-7中断清除寄存器寄存器名称地址读写状态描述复位值I_ISPC0x01E00024WIRQ中断请求清0寄存器未定义F_ISPC0x01E0003CWFI