如何设置按键中断？

  一、什么是中断

       中断：也称为异步中断。因此它是由其他硬件设备依照 CPU 时钟信号随机产生，即意味着中断能在指令之间发生。
       中断又分为外部可屏蔽中断(INTR)和外部非屏蔽中断（NMI），所用I0设备产生的中断请求均引起可屏蔽中断。通过按键可以实现按键中断。
二、如何设置按键中断

1、电路分析

  

由原理图可知按键S2-EINT0-GPF0                  按键S3-EINT2-GPF2按键S4-EINT11-GPG3                 按键S5-EINT19-GPG11 2、中断函数编写思路

        1、进行初始化设置：
   {
        ①设置中断，使器件能发出中断信号
        ②设置中断控制器，使他能发出中断信号给CPU
        ③设置CPU，开中断（CPSR中的I位为中断总开关）
   }
        2、处理时，需分辨中断源
        3、处理完需清除中断
        以上设置都需要通过设置相关寄存器来设置
三、如何配置寄存器

        通过查询手册可知，需要配置下列寄存器
1、设置中断，使器件能发出中断信号

1.1 初始化GPXCON，使按键为中断触发引脚

  

GPFCON &=~((3<<0)|(3<<4));GPFCON |= ((2<<0)|(2<<4)); //设置S2、S3

  

GPGCON &=~((3<<6)|(3<<22));GPGCON |= ((2<<22)|(2<<6)); //设置S4、S5 1.2 配置EXTINTn寄存器，外部中断为双边沿触发

  

EXTINT0 |= ((7<<0)|(7<<8)); //设置 EINT0、EINT2

  

  EXTINT1 |= (7<<12); //设置EINT11

  

EXTINT2 |= (7<<12); //设置EINT19 3.3 配置EINTMASK寄存器，允许EINT0,EINT2,EINT11,ENIT19向中断控制器发生中断

        ！其中EINT0-EINT3的中断信号不需要配置,可以直接到达中断控制器！

  

EINTMASK &=~ ((1<<11)|(1<<19)); //使能EINT11,19 2、设置中断控制器，使他能发出中断信号给CPU

  

       分析：中断请求由硬件产生，根据中断源类型分别将中断信号送到SUBSRCPND（SubSourcePending）和SRCPND(SourcePending)寄存器，
SUBSRCPND是子中断源暂存寄存器，用来保存子中断源信号，SRCPND是中断源暂存寄存器，用来保存中断源信号。中断信号可通过编程方式屏蔽掉，SUBMASK是子中断源屏蔽寄存器，可以屏蔽指定的子中断信号， MASK功能同SUBMASK用来屏蔽中断源信号。中断分为两种模式：一般中断的和快速中断，MODE是中断模式判断寄存器，用来判断当前中断是否为快速中断，如果为快速中断直接将快速中断信号送给ARM内核，如果不是快速中断，还要将中断信号进行仲裁选择。S3C2440A支持多达60种中断，很有可能多个硬件同时产生中断请求，这时要求中断控制器做出裁决，Priority是中断源优先级仲裁选择器，当多个中断产生时，选择出优先级最高的中断源进行处理，INTPND是中断源结果寄存器，里面存放优先级仲裁出的唯一中断源。
（摘自：https://www.cnblogs.com/mr-raptor/archive/2011/06/20/2347673.html）
        在INTERRUPT SUB SOURCES列表里面没有找到EINT0、EINT2、EINT11和EINT19，所以这四者是without sub -register从路线图上看，需要配置SRCPND、INTPND以及使用到相关寄存器。
2.1 SRCPND寄存器

       作用：显示哪个中断产生了, 需要清除对应位
       清除方式：可以通过将数据写入该寄存器来清除SRCPND寄存器的特定位。它只清除位位置对应于数据中设置为1的SRCPND。

  

EINT0-BIT[0]EINT2-BIT[2]EINR8_23-BIT[5] 2.2 INTMOD寄存器

       作用：设置中断模式为FIQ还是IRQ

  

默认值为0x00000000，不需要重新设置 2.3 INTMSK寄存器

       作用：对应位设置为0，CPU为来自相应中断源的中断请求提供服务

  

EINT0-BIT[0]EINT2-BIT[2]EINR8_23-BIT[5]INTMSK &=~ ((1<<0)|(1<<2)|(1<<5));          2.4 INTPND寄存器

       作用：显示当前优先级最高的、正在发生的中断, 需要清除对应位
       清除方式：可以通过将数据写入该寄存器来清除INTPND寄存器的特定位。它只清除位位置对应于数据中设置为1的INTPND。

  

EINT0-BIT[0]EINT2-BIT[2]EINT8_23-BIT[5] 2.5 INTOFFSET寄存器

       作用：显示IRQ模式的哪个中断请求在INTPND寄存器中，这个位可以通过清除SRCPND和INTPND来自动清除。

  

EINT0-BIT[0]EINT2-BIT[2]EINT8_23-BIT[5]        提问：如何知道EINT8_23中具体哪一个中断产生?
       回答：通过读EINTPEND寄存器的值可以知道。
2.6 EINTPEND寄存器

  

对应位为1，则发生了中断，为0，则无发生。 3、设置CPU，开中断（CPSR中的I位为中断总开关）

  

配置CPRS寄存器，使其I位置0bic r0, r0, #(1<<7)  /* 清除I位, 使能中断 */msr cpsr, r0      /* 写入值，改变cpsr的值*/
四、如何在代码中实现
1、新建interrupt.c文件，作为外部中断函数，
       功能实现：通过4个按键触发外部中断，控制LED灯的亮灭，编写代码：


#include "s3c2440_soc.h"
/* EINTPEND，可通过读此寄存器知道EINT4-EINT23哪个发生中断，请中断时可往里面写1 */


/* SRCPND 用来显示哪个中断产生了, 需要清除对应位
* EINT0-BIT[0]
* EINT2-BIT[2]
* EINR8_23-BIT[5]
*/


/* INTMOD 用来设置发生中断模式（IRQ和FIQ）
* 0-IRQ，1-FIQ，默认为0
*/


/* INTMSK 用来屏蔽中断, 1-masked
* EINT0-BIT[0]
* EINT2-BIT[2]
* EINR8_23-BIT[5]
*/
/* 初始化中断控制器 */
void interrupt_init(void)
{
        INTMSK &=~ ((1<<0)|(1<<2)|(1<<5));        
}


/* INTPND 用来显示当前优先级最高的、正在发生的中断, 需要清除对应位
* EINT0-BIT[0]
* EINT2-BIT[2]
* EINR8_23-BIT[5]
*/

/* INTOFFSET 用来显示INTPND中哪一位被设置为1
* 这个位可以通过清除SRCPND和INTPND来自动清除。
*/


/*
*初始化按键并将其设置为中断源
*S2:EINT0:GPF0 S3:EINT2:GPF2 S4:EINT11:GPG3 S5:EINT19:GPG11
*设置中断方式：双边触发
*/
void key_eint_int(void)
{
        /*
        *配置按键
        *设置寄存器，先请零、后设置
        */
        GPFCON &=~((3<<0)|(3<<4));
        GPFCON |= ((2<<0)|(2<<4)); //设置S2、S3


        GPGCON &=~((3<<6)|(3<<22));
        GPGCON |= ((2<<22)|(2<<6)); //设置S4、S5


        EXTINT0 |= ((7<<0)|(7<<8)); //设置 EINT0、EINT2


        EXTINT1 |= (7<<12); //设置EINT11


        EXTINT2 |= (7<<12); //设置EINT19


        EINTMASK &=~ ((1<<11)|(1<<19)); //使能EINT11,19


        /*
        *设置LED灯
        *配置GPF4，5，6为输出口
        *先对寄存器CPFCON清0
        *后再配置寄存器，是GPF4,5,6为输出口
        */
       
        GPFCON &=~ ((3<<8)|(3<<10)|(3<<12));
        GPFCON |=  ((1<<8)|(1<<10)|(1<<12));
}


/* 中断处理函数
* 先分辨中断源，对不同的中断源进行处理
* 后清中断
*/


void key_irq_handle(int flag)
{
        unsigned int val = EINTPEND;
        unsigned int valf = GPFDAT;
        unsigned int valg = GPGDAT;


        if (flag == 0)
        {
                if (valf & (1<<0)) /* s2 --> gpf6 */
                {
                        /* 松开 */
                        GPFDAT |= (1<<6);
                }
                else
                {
                        /* 按下 */
                        GPFDAT &= ~(1<<6);
                }


        }
        else if (flag == 2)
        {
                if (valf & (1<<2)) /* s3 --> gpf5 */
                {
                        /* 松开 */
                        GPFDAT |= (1<<5);
                }
                else
                {
                        /* 按下 */
                        GPFDAT &= ~(1<<5);
                }
        }
        else if (flag == 5)
        {
                if (val & (1<<11)) /* eint11 */
                {
                        if (valg & (1<<3)) /* s4 --> gpf4 */
                        {
                                /* 松开 */
                                GPFDAT |= (1<<4);
                        }
                        else
                        {
                                /* 按下 */
                                GPFDAT &= ~(1<<4);
                        }
                }
                else if (val & (1<<19)) /* eint19 */
                {
                        if (valg & (1<<11))
                        {
                                /* 松开 */
                                /* 熄灭所有LED */
                                GPFDAT |= ((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
                        }
                        else
                        {
                                /* 按下: 点亮所有LED */
                                GPFDAT &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
                        }
                }
        }       
        EINTPEND = val;
}


void handle_irq_c(void)
{
        int bit = INTOFFSET;


        if (bit==0||bit==2||bit==5)
        {
                key_irq_handle(bit);
        }
       
        SRCPND = (1<         INTPND = (1< }




2.start.S汇编文件代码如下：
.text
.global _start


_start:
        b reset  /* vector 0:reset */
        ldr pc, und_addr /* vector 4:und_addr */
        ldr pc, swi_addr /* vector 8:swi_addr */
        b halt/* vector C:Abort (prefetch) */
        b halt/* vector 10:Abort (data) */
        b halt/* vector 14:Reserved */
        ldr pc, irq_addr/* vector 18:IRQ */
        b halt/* vector 1C:FIQ */
       
und_addr:
        .word do_und


swi_addr:
        .word do_swi
       
irq_addr:
        .word do_irq


do_und:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x4的地方执行程序
         */


        /*
        * 1.保存现场
        * 2.处理异常
        * 3.恢复现场
        */
       
        ldr sp, =0x34000000 //und模式下的sp寄存器为该模式下专用寄存器，使用前需要对其进行设置
       
        /* 在进入und模式的时候，查表可知r0-r12寄存器的值可能会被修改，所以需要对其进行保存 */
        stmdb sp!, {r0-r12,lr}


        /* 处理异常函数：把cpsr内的信息放到r0,执行printException */
        mrs r0, cpsr
        ldr r1, =und_string
        bl printException
       
        /* 恢复现场，把spsr寄存器的值传输回cpsr*/
        ldmia sp!, {r0-r12,pc}^
       
und_string:
        .string "undefined instruction exception"


.align 4


do_swi:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
         * 4. 跳到0x8的地方执行程序
         */


        /*
        * 1.保存现场
        * 2.处理异常
        * 3.恢复现场
        */
       
        ldr sp, =0x33e00000  //und模式下的sp寄存器为该模式下专用寄存器，使用前需要对其进行设置
       
        /* 在进入und模式的时候，查表可知r0-r12寄存器的值可能会被修改，所以需要对其进行保存 */
        stmdb sp!, {r0-r12,lr}
       
        mov r4,lr   //把lr寄存器下一条即将执行的指令的地址传到r0


        /* 处理异常函数：把cpsr内的信息放到r0,执行printException */
        mrs r0, cpsr
        ldr r1, =swi_string
        bl printException
       
        sub r0,r4,#4     //r4地址减四就是swi指令执行地址
        bl printSWIVal
       
        /* 恢复现场，把spsr寄存器的值传输回cpsr*/
        ldmia sp!, {r0-r12,pc}^


swi_string:
        .string "swi exception"


.align 4


do_irq:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x18的地方执行程序
         */


        /*
        * 1.保存现场
        * 2.处理异常
        * 3.恢复现场
        */
       
        ldr sp, =0x33d00000 //und模式下的sp寄存器为该模式下专用寄存器，使用前需要对其进行设置
       
        /* 在进入und模式的时候，查表可知r0-r12寄存器的值可能会被修改，所以需要对其进行保存 */
        sub lr,lr,#4
        stmdb sp!, {r0-r12,lr}


        /* 处理中断函数 */
        bl handle_irq_c


       
        /* 恢复现场，把spsr寄存器的值传输回cpsr*/
        ldmia sp!, {r0-r12,pc}^


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 */


        bl sdram_init
       
        bl copy_to_sdram
       
        bl clean_bss
       
        /*
         *复位之后, cpu处于svc模式
         *系统先进入用户模式，修改cpsr寄存器的值
         *后在swi指令触发异常
         */
        mrs r0,cpsr       /* 读出cpsr的值 */
        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      /* 写入值，改变cpsr的值*/
       
        /* 设置usr模式下的sp寄存器 */
        ldr sp, =0x33f00000
       
        ldr pc, =sdram   
sdram:
        bl uart0_init
       
        bl print1
        /*故意定义一条未定义指令，使cpu进入und模式 */
und_code:
        .word 0xdeadc0de //word定义的是一变量，会开辟占用内存               
        bl print2
       
        swi 0x123  /* swi指令，用来触发异常 */
       
        //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 */
       
halt:
        b halt