mini2440-----keil for ARM之中斷一
在篇文章中主要講講調(diào)試中斷過程中獲得的知識(shí),也許會(huì)對(duì)大家有用。
大家應(yīng)該都知道在使用S3C2440這塊芯片時(shí),有一個(gè)十分大的問題,就是對(duì)于keil軟件自帶的初始化代碼沒有給全,在初始化代碼中主要做了以下幾件事
可以看出,也就是對(duì)I/O口進(jìn)行了配置,看門狗,時(shí)鐘進(jìn)行了初始化,同時(shí)也對(duì)內(nèi)存塊進(jìn)行了一定的配置,是十分基本的一些初始化,其中對(duì)于中斷向量表根本就沒有進(jìn)行建立,因此如果要用他的文件進(jìn)行中斷的實(shí)驗(yàn),必須自己去改動(dòng)初始化代碼,完成他沒有完成的工作,自己嘗試了一下,沒有成功,因此就對(duì)ADS事例程序的初始化代碼進(jìn)行移植(參看某大神的教程實(shí)現(xiàn),)
一、ARM中斷的執(zhí)行方式
這里中斷有兩種,一種外部中斷,一種內(nèi)部中斷,對(duì)于兩種中斷稍有不同,原理相似,我以外部中斷進(jìn)行介紹。
1)當(dāng)然首先必須配置好各種寄存器,當(dāng)外部中斷在滿足條件的時(shí)候會(huì)發(fā)生中斷,這時(shí)EINTPEND這個(gè)寄存器的對(duì)應(yīng)位會(huì)被寫為1,其中這個(gè)寄存器可以有多位置一
2)再繼續(xù)和EINTMASK這個(gè)寄存器進(jìn)行操作,如果觸發(fā)的中斷沒有被屏蔽,則可以產(chǎn)生,這時(shí)SRCPND對(duì)應(yīng)的位置會(huì)置1,當(dāng)然SRCPND這個(gè)寄存器也可能會(huì)多位被置1,僅僅表示此時(shí)有多個(gè)中斷發(fā)生了。
3)查看中斷模式,是普通中斷還是快速中斷,如果是快速中斷直接進(jìn)入FIQ異常,如果是普通中斷還需要進(jìn)行后續(xù)操作。
4)如果是普通中斷,再與INTMSK進(jìn)行操作,操作后,如果還有多個(gè)中斷,則進(jìn)入中斷判優(yōu),最終對(duì)INTPND中的某一位進(jìn)行置1,表示某個(gè)中斷產(chǎn)生并相應(yīng)。注意INTPND這個(gè)寄存器有且僅有一位能夠被置1。
以上就是有中斷來了后,整個(gè)硬件操作的過程,因此我們可以看出,其實(shí)我們有時(shí)候可以不通過中斷服務(wù)的方式來進(jìn)行,直接進(jìn)行中斷位這些標(biāo)志的查詢就可以了,(類似單片機(jī)),但是這樣沒有任何效率的提升了。
對(duì)于復(fù)位、未定義指令、軟件中斷、指令異常、數(shù)據(jù)異常、普通中斷、快速中斷,在這里我們叫他們異常
對(duì)于普通中斷中具體的中斷,我們才叫中斷。
對(duì)于以上異常發(fā)生時(shí),都會(huì)有一個(gè)固定的跳轉(zhuǎn)地址,即異常向量表:
下面是當(dāng)進(jìn)入IRQ中斷發(fā)生后,軟件方面的一些操作:
1)當(dāng)中斷產(chǎn)生時(shí),程序會(huì)自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到0x0000,0018這個(gè)地址上去,在這個(gè)地址上一般會(huì)有一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令,就可以直接跳轉(zhuǎn)到異常處理函數(shù)。
2)但是對(duì)于普通中斷異常中還有相當(dāng)多的中斷,因此對(duì)于普通中斷異常跳入的異常處理函數(shù)不是一個(gè)正真的處理函數(shù),而是一個(gè)中斷偏移在此跳轉(zhuǎn)的中間過程。其函數(shù)如下:
;呵呵,來了來了.好戲來了,這一段程序就是用來進(jìn)行第二次查表的過程了.
;如果說第一次查表是由硬件來完成的,那這一次查表就是由軟件來實(shí)現(xiàn)的了.
;為什么要查兩次表??
;沒有辦法,ARM把所有的中斷都?xì)w納成一個(gè)IRQ中斷異常和一個(gè)FIRQ中斷異常
;第一次查表主要是查出是什么異常,可我們總要知道是這個(gè)中斷異常中的什么中斷呀!
;沒辦法了,再查一次表唄!
;===================================================================================
;//外部中斷號(hào)判斷,通過中斷服務(wù)程序入口地址存儲(chǔ)器的地址偏移確定
;//PC=[HandleEINT0+[INTOFFSET]]
;H|------|
;|///|
;|--isr-|====>pc
;L|--r8--|
;|--r9--|<----sp
IsrIRQ
subsp,sp,#4;給PC寄存器保留reservedforPC
stmfdsp!,{r8-r9};把r8-r9壓入棧
ldrr9,=INTOFFSET;把INTOFFSET的地址裝入r9INTOFFSET是一個(gè)內(nèi)部的寄存器,存著中斷的偏移
ldrr9,[r9];I_ISR
ldrr8,=HandleEINT0;這就是我們第二個(gè)中斷向量表的入口的,先裝入r8
;===================================================================================
;哈哈,這查表方法夠好了吧,r8(入口)+index*4(別望了一條指令是4bytes的喔),
;這不就是我們要找的那一項(xiàng)了嗎.找到了表項(xiàng),下一步做什么?肯定先裝入了!
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addr8,r8,r9,lsl#2;地址對(duì)齊,因?yàn)槊總€(gè)中斷向量占4個(gè)字節(jié),即isr=IvectTable+Offeset*4
ldrr8,[r8];裝入中斷服務(wù)程序的入口
strr8,[sp,#8];把入口也入棧,準(zhǔn)備用舊招
ldmfdsp!,{r8-r9,pc};施招,彈出棧,哈哈,順便把r8彈出到PC了,跳轉(zhuǎn)成功!
這段語句就實(shí)現(xiàn)了普通中斷異常到具體中斷的偏移處理。
這樣就可以跳轉(zhuǎn)到具體的中斷處理程序中了。
對(duì)于如果用S3C2440.S這個(gè)初始化文件,肯定是沒有二次查表,并且也沒有建立后續(xù)具體中斷的偏移地址,這樣如果我們自己僅僅在S3C2440.S添加出硬件中斷發(fā)生后,異常跳轉(zhuǎn),讓異常跳轉(zhuǎn)到一個(gè)C程序中,再在C程序中檢測(cè)INTPND這個(gè)寄存器的值,根據(jù)這個(gè)置調(diào)用不同的子函數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)中斷。(當(dāng)然在跳轉(zhuǎn)過程中,從正常情況進(jìn)入中斷異常,需要進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換,棧的保存等)
二、在ARM中執(zhí)行中斷時(shí),內(nèi)存的映射情況
第一部分所說的直接跳轉(zhuǎn)地址,都是硬件執(zhí)行時(shí)直接使用的地址,當(dāng)MMU沒有開啟的時(shí)候,上面的地址就是物理地址,直接去實(shí)際的那塊地址,但是當(dāng)MMU開啟后,上面的地址就是虛擬地址(開啟MMU之后,所有使用的地址都應(yīng)該是虛擬地址了,都會(huì)被映射到某一塊對(duì)應(yīng)的物理地址中去)。但是從keil forARM的工程配置
我們程序代碼是從ROM1的0x3000,0000這里開始存放的,因此如果產(chǎn)生中斷了,MMU沒有開啟,那硬件直接去訪問0x0000,0000這里,是不可能找到我們的代碼,這時(shí)候程序就跑飛了。因此為了當(dāng)硬件去訪問0x0000,0000時(shí),其實(shí)訪問的是ROM1的0x3000,0000,我們必須開啟MMU把0x0000,0000變成一個(gè)虛擬的地址,這個(gè)虛擬地址映射的實(shí)際物理地址是0x3000,0000,這里我們就需要介紹一個(gè)函數(shù)MMU_SetMTT,源代碼如下
voidMMU_SetMTT(intvaddrStart,intvaddrEnd,intpaddrStart,intattr)
{
volatileU32*pTT;
volatileinti,nSec;
pTT=(U32*)_MMUTT_STARTADDRESS+(vaddrStart>>20);
nSec=(vaddrEnd>>20)-(vaddrStart>>20);
for(i=0;i<=nSec;i++)*pTT++=attr|(((paddrStart>>20)+i)<<20);
}
在內(nèi)存映射中增加MMU_SetMTT(0x00000000,0x03F00000,0x30000000,RW_CB);
或者增加MMU_SetMTT(0x00000000,0x03f00000,(int)__ENTRY,RW_CB); 因?yàn)镋NTRY就是等于0x30000000;
這樣在中斷產(chǎn)生的時(shí)候就不會(huì)跑飛了,并且能按照程序代碼找到對(duì)應(yīng)中斷入口等。
三、特別提醒
在上面兩個(gè)問題解決后,順利的把中斷調(diào)試通過,但是需要注意的小細(xì)節(jié)是:
1)在每次中斷發(fā)生后,記得要對(duì)中斷進(jìn)行清除,并且清除的過程是從內(nèi)部向外部清除,
2)在對(duì)于的中斷函數(shù)一定要記住掛載對(duì)應(yīng)的中斷向量地址上,不然同樣程序會(huì)跑飛,如果沒有注意這里,可能會(huì)調(diào)試很久。
四、中斷向量表
這是初始化代碼中用于上面二次偏移的標(biāo)號(hào),定義在RAM中
ALIGN
AREARamData,DATA,READWRITE
^_ISR_STARTADDRESS;_ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00
HandleReset#4
HandleUndef#4
HandleSWI#4
HandlePabort#4
HandleDabort#4
HandleReserved#4
HandleIRQ#4
HandleFIQ#4
;Donotusethelabel'IntVectorTable',
;ThevalueofIntVectorTableisdifferentwiththeaddressyouthinkitmaybe.
;IntVectorTable
;@0x33FF_FF20
HandleEINT0#4
HandleEINT1 # 4