ARM-Linux s3c2440 之中斷分析（一）

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硬體篇：

S3C2440 是arm920T架構，先溫習一下s3c2440中的中斷控制器原理和相關硬體構架。

 

中斷控制器(InterruptControler)：

 

S3c2440A的中斷控制器有60箇中斷源，如DMA中斷，UART中斷,IIC中斷等，60箇中斷源在暫存器中用相應的位來表示。當有多箇中斷要求到來時，經過仲裁過程後，中斷控制器向CPU請求FIQ或者IRQ中斷。仲裁過程根據硬體中的優先順序模組來決定，其結果最後寫進中斷未決(intterrupt pending)暫存器中，通過中斷未決暫存器的值可以清楚哪個中斷髮生了。

S3c2440中斷控制器流程圖：

掛起

中斷模式（InterruptMode）：

 

ARM920T（CPU）中有兩類中斷模式： FIQ中斷和 IRQ中斷，前者俗稱快中斷，後者稱為普通中斷。 所有中斷源均可以指定採取何種中斷模式。程式狀態暫存器（PSR）有F和I標誌位，當F 位 置 1 時，CPU不接受FIQ中斷，同樣，I位置1 時CPU不接受 IRQ中斷。所以中斷控制器需清零F位和I位，且將中斷遮蔽暫存器（INTMSK）清零後，方可接收中斷。

 

中斷未決暫存器(InterruptPending Register)

 

S3C2440A有兩個中斷未決暫存器：中斷源未決暫存器(SRCPND) 和中斷未決暫存器（INTPND）。這兩個暫存器指明瞭是否有中斷未決（產生）。當中斷源（一個或者多個同時發生）要求進行中斷服務程式時，SRCPND暫存器中相應的位置 1， 同時自動地，在INTPND暫存器中只有 1 位被置1（因為從上圖中可以看出INTPND是經過仲裁過程之後的，所以根據優先順序決定最高優先順序的中斷被置1）。 如果INTMSK中相應的中斷置 1，那麼，SRCPND中相應位將被置1，而INTPND不會有變化。當INTPND置位時，無論何時，只要I 或標誌位為0，那麼即可執行中斷服務程式。SRCPND 和 INTPND 暫存器可讀可寫，所以中斷服務程式執行完後應當先寫相應位的 1到SRCPND暫存器，然後寫相應位的 1 到INTPND暫存器完成清零，以便CPU能響應下一次中斷的發生。

 

中斷遮蔽暫存器（InterruptMask Register）

 

中斷遮蔽暫存器INTMSK用來指示中斷是否並禁止（遮蔽）。如果相應位置1 標明該中斷源被遮蔽，置0 則中斷可以正常服務。如果某一中斷MASK 為 1且中斷髮生，SRCPND中相應位會置1.

 

中斷優先順序模組（InterruptPrioprity Generating Block）

 

該模組可以服務32箇中斷要求，共由兩級仲裁單元組成。第一級有6個arbiter0 ~ 5,第二級為arbiter 6, 每個arbiter裡的中斷的優先順序採取輪換機制改變優先順序。

 

每個仲裁arbiter處理6箇中斷要求，規則由優先暫存器（PRIORTY）中相應的ARB_MODE （1位）和ARB_SEL（2位）來決定。仲裁arbiter中REQ0總是最高優先順序的，而REQ5總是最低的。所以只能在REQ1~REQ4中設定優先順序:

ARB_SEL位為00b時，優先順序：REQ0，REQ1，REQ2，REQ3，REQ4，REQ5

ARB_SEL位為01b時，優先順序：REQ0，REQ2，REQ3，REQ4，REQ1，REQ5

ARB_SEL位為10b時，優先順序：REQ0，REQ3，REQ4，REQ1，REQ2，REQ5

ARB_SEL位為11b時，優先順序：REQ0，REQ4，REQ1，REQ2，REQ3，REQ3

所謂優先順序採用輪換機制，舉例說是，例如REQ1發生時，這時ARB_SEL自動變成01b，所以，之後的優先順序將為：REQ0，REQ2，REQ3，REQ3，REQ1，REQ5，可見，當某一中斷髮生後（REQ1~REQ4），它的優先順序將放到最低（在REQ5前），不斷輪迴，同理REQ2發生時，ARB_SEL自動變成10b,之後的優先順序將為：REQ0，REQ3，REQ4，REQ1，REQ2，REQ5。但REQ0,或者REQ5發生時，ARB_SEL將維持不變。

以上是在相應地ARB_MODE為1的時候。當ARB_MODE被置0的時候，將按照預設的模式也就是上圖中所示。

關於外部中斷：

      s3c2440有24個GPIO輸入觸外部中斷，可分為低電平觸發，高電平觸發，下降沿觸發，上升沿觸發，或者下降，上升時觸發模式。

       通過以上，s3c2440的中斷控制器原理，硬體構架分析完了。後面再來分析，ARM-Linux s3c2440之中斷分析的軟體實現原理。