NiosII的奇幻漂流-Chap04-PIO应用(2)——外部中断

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1、NiosII的奇幻漂流Chap.4PIO应用（2）——外部中断byVITO老虎社区www.tigerbd.cn处心积虑地让FPGA好学好用NiosII的奇幻漂流工具版本：Windows7+QuartusII12.0+Qsys+NiosIISBT12.0作者：VITOE-Mail：vito943@qq.com老虎社区版权所有http://www.tigerbd.cnAllRightReserved2014.5PIO应用2——外部中断本章主要介绍PIO的应用——外部中断，通过用PIO连接的按键来触发NiosIICPU的外部中断，来点亮LED；同时介绍了N

2、iosII中断点调试的使用方法。通过本章的学习，您会学习到：（1）在NiosII中利用PIO实现外部中断。（2）按键的原理和使用方法。（3）在NiosII中进行断点调试。本章分为四个部分：一、概述二、硬件实现三、软件实现四、断点调试五、实验总结更多章节，请访问http://www.tigerbd.cn/forum-39-1.html1PIO应用2——外部中断上一章我们用PIO点亮了LED，终于看到开发板的现象了。不过话说回来，如果PIO只能用来点个LED，那也忒小看它了。接下来，我们来说说PIO的另一个应用：用PIO实现外部中断。小贴士Tips：关于

3、中断简单来说，中断指CPU在执行A任务时，发生了某个事件（程序自身或外界）使CPU暂停对A任务的处理，保留现场，去执行B任务；B任务完成后，回到A的现场，继续执行A任务。中断有优先级之分，优先级高的中断可以打断优先级低的中断，同级别中断按先后顺序执行。在嵌入式系统中，中断一般分为定时中断和外部中断，定时中断由程序定时产生，外部中断则由外设产生。有道是：有人的地方就有江湖，有CPU的地方就有中断，NiosIICPU自然也少不了中断嘛。这一章我们就利用PIO来实现对NiosIICPU的外部中断，方法为：NiosIICPU通过PIO连接到某个按键上，按键按

4、下后触发中断，CPU响应外部中断改变LED的亮灭（LED自然也是通过另一个PIO来控制的），下面就来具体介绍下实现。2PIO应用2——外部中断打开QuartusII和Qsys软件，我们在上一章工程的基础上再增加一个PIO（当然，不嫌麻烦重新再建一个工程也可以哈）。先切换到Qsys软件，导入kernel.qsys文件后，在左侧边栏的Library找到PIO模块，双击配置PIO，如下图，框1是PIO宽度、方向和输出初始值设置，我们把宽度设为1，方向设为输入，因为是输入，所以输出初始值就不用管啦。框3是中断选项，我们勾选上GenerateIRQ（生成中断）

5、，中断类型（IRQType）有两种:电平触发中断和边沿触发中断，我们选择电平触发中断。框2中是边沿触发中断寄存器的一些设置，如果要设置边沿触发中断，则需要勾选上Synchronouslycapture（同步捕获），再选择是捕获上升沿（RISING）还是下降沿（FALLING），因为我们在框3中选择的为电平触发中断，所以框2无需设置。点击Finish，完成PIO配置，我们将得到的新PIO改名为KEY，并进行连线、端口引出3PIO应用2——外部中断和中断连接工作，具体步骤就不讲啦，还没掌握的同学可以回顾下前几章哈。我们得到下图，要注意红框中的地址和中断号

6、：前面已经讲过，模块的地址区间（基地址和结束地址之间的部分）不能与其它模块的地址区间重合；对于中断号，EPCS已经设为0，JTAG_UART设为1，其它模块按照顺序依次增加即可（在对中断优先级无特殊要求的情况下），事实上这次Qsys还真“人性化”了一回，我们连接上中断后它自动分配了2，不容易啊！当然，为了稳妥我们还是给Qsys自动分配下地址和中断号（别忘了保存！），得到下图。最后自然是编译了，点击Generate，等待编译完成，休息一下吧。编译完成后我们回到QuartusII主界面，先介绍下按键的原理。在TIGERBOARD上面配有6个按键，如下图所

7、示，按键的一端连接FPGA的某个管脚，并通过上拉电阻接高电平；另一端接地。当该FPGA管脚作为输入时，按键松开时输入高电平，按下时则输入低电平。4PIO应用2——外部中断打顶层文件，我们先更新kernel模块，得到新生成的key。因为NiosIICPU只对高电平敏感，所以要给key加一个非门作电平转换，添加方法与加入kernel模块、输入输出管脚类似，如下图所示。接下来再添加输入管脚、连线，分配管脚，最终得到下图，大家注意下红框中的配置。5PIO应用2——外部中断保存下文件，我们开始编译QuartusII工程，编译成功后，硬件实现就OK了。6PIO应

8、用2——外部中断接下来进行软件工程的实现。新建一个NiosII工程，命名为int，在编写程序前先把三文件夹结