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研发客服14.1 中断体系
ARM 体系的CPU 有 7 种工作模式
用户模式（usr）：ARM 处理器正常的程序执行状态
快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理
中断模式（irq）：用户通用的中断处理
管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式
数据访问终止模式（abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护
系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务
未定义指令中止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真
可通过软件来进行模式切换，或者发生各类中断、异常时CPU自动进入相应的模式。除用户模式外，其他6种工作模式都属于特权模式，
ARM体系的CPU有以下两种工作状态
ARM 状态：此时处理器执行 32 位的字对齐的 ARM 指令
Thumb 状态：此时处理器执行 16 位的、半字对齐的 Thumb 指令
ARM920T 有 31 个通用的 32 位寄存器和 6 个程序状态寄存器。这37个寄存器分位7组，进入某个工作模式就使用哪组寄存器。在ARM状态下，每种工作模式都有16个通用寄存器和1个（或2个，取决于工作模式）程序寄存器。如下图：
14.1.1 CPSR 寄存器
CPSR 寄存器称为 当前程序状态寄存器
（1）条件码标志
N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行。条件码标志各位的具体含义如下表所示：
| 标志位 | 含 义 |
| N | 当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零 |
| Z | Z=1表示运算的结果为零，Z=0表示运算的结果非零。 |
| C | 可以有4种方法设置C的值： |
| -加法运算（包括CMP）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。 | |
| -减法运算（包括CMP）：当运算时产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。 | |
| -对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。 | |
| -对于其它的非加/减运算指令，C的值通常不会改变。 | |
| V | 可以有2种方法设置V的值： |
| -对于加减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出 | |
| -对于其它的非加/减运算指令，V的值通常不会改变。 | |
| Q | 在ARM V5及以上版本的E系列处理器中，用Q标志位指示增强的DSP运算指令是否发生了溢出。在其它版本的处理器中，Q标志位无定义 |
在ARM状态下，绝大多数的指令都是有条件执行的；在THUMB状态下，仅有分支指令是条件执行的。
（2） 控制位
CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行于特权模式时，这些位也可以由程序修改。
中断禁止位I、F：置1时，禁止IRQ中断和FIQ中断。
T标志位：该位反映处理器的运行状态。当该位为1时，程序运行于THUMB状态，否则运行于ARM状态。该信号反映在外部引脚TBIT上。在程序中不得修改CPSR中的TBIT位，否则处理器工作状态不能确定。
运行模式位M[4：0]：这几位是模式位，这些位决定了处理器的运行模式。具体含义如下表所示：
保留位：CPSR中的其余位为保留位，当改变CPSR中的条件码标志位或者控制位时，保留位不要改变，在程序中也不要用保留位存储数据。保留位将用于ARM版本的扩展。
14.1.2 SPSR---程序状态保存寄存器
当切换进入其他模式时候，在SPSR种保存前一个工作模式的 CPSR 的值，当返回前一个工作模式时，可以将 SPSR 的值恢复到 CPSR中。
当一个异常发生时，将切换进入相应的工作模式，这时，CPU 核将自动完成如下事情：
在异常工作模式的连接寄存器 R14 中保存前一个工作模式的下一条，即将执行的指令的地址。对于ARM状态，这个值是当前PC值加4或加8
将CPSR 的值复制到异常模式的 SPSR
将 CPSR 的工作模式位设为这个异常对应的工作模式
令 PC 值等于这个异常模式在异常向量表中的地址，即跳转去执行异常向量表中的相应指令。
从异常工作模式退出回到之前的工作模式时，需要通过软件完成如下事情：
前面进入异常工作模式时，连接寄存器中保存了前一工作模式的一个指令地址，将它减去一个适当的值后赋值给 PC 寄存器
将 SPSR 的值复制给 CPSR
14.2 S3C2440 中断控制器
CPU 运行过程中通过两种方法知道各类外设发生了某些不预期的事件：
查询方式：程序循环地查询各设备的状态并作出相应反应。
中断方式：当某事件发生时，硬件会设备某个寄存器；CPU 在每执行完一个指令时，通过硬件查看这个寄存器，如果发现所关注的事件发生了，则中断当前程序流程，跳转到一个固定的物理地址处理这事件，最后返回继续执行被中断的程序。
中断处理过程：
中断控制器汇集各类外设发出的中断信号，然后告诉 CPU
CPU 保存当前程序的运行环境（各个寄存器等），调用中断服务程序（ISR，Interrupt Service Routine）来处理这些中断
在 ISR 中通过读取中断控制器、外设的相关寄存器来识别这是哪个中断，并进行相应的处理
清除中断：通过读写中断控制器和外设的相关寄存器来实现
最后恢复被中断程序的运行环境（即上面保存的各个寄存器等），继续执行
2440 的中断处理框图如下：
Request sources(without sub-register) 中的中断源被触发后，SRCPND 寄存器中相应位被只1，如果此时中断没有被 INTMSK 寄存器屏蔽或者快速中断(FIQ)的话，它将被进一步处理
Request sources(with sub-register) 中的中断源被触发后，SUBSRCPND 寄存器中的相应位被置1，如果此中断没有被 INTSUBMSK 寄存器屏蔽的话，它在 SRCPND 寄存器中的相应位也被置 1 ，之后的处理过程与 上面 1 相同
在 SRCPND 寄存器中，被触发的中断的相应位被置1，等待处理，如果被触发的中断中有快速中断（FIQ）——MODE（INTMOD 寄存器）中为1的位对应的中断是 FIQ，则CPU进入快速中断模式(FIQ Mode)进行处理
对于一般中断IRQ，可能同时有几个中断被触发，未被 INTMSK 寄存器屏蔽的中断经过比较后，选出优先级最后的中断，此中断在 INTPND 寄存器中的相应位被置1，然后CPU进入中断模式（IRQ Mode）进行处理。中断服务程序可以通过读取 INTPND 寄存器或者 INTOFFSET 寄存器来确定中断源
1 objs := head.o init.o interrupt.o main.o
2
3 int.bin: $(objs)
4 arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -o int_elf $^
5 arm-linux-objcopy -O binary -S int_elf $@
6 arm-linux-objdump -D -m arm int_elf > int.dis
7
8 %.o:%.c
9 arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<
10
11 %.o:%.S
12 arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<
13
14 clean:
15 rm -f int.bin int_elf int.dis *.o
interrupt.c
1 #include 's3c24xx.h'
2
3 void EINT_Handle()
4 {
5 unsigned long oft = INTOFFSET;
6 unsigned long val;
7
8 switch( oft )
9 {
10 // S2被按下
11 case 0:
12 {
13 GPFDAT |= (0x7<<4); // 所有LED熄灭
14 GPFDAT &= ~(1<<4); // LED1点亮
15 break;
16 }
17
18 // S3被按下
19 case 2:
20 {
21 GPFDAT |= (0x7<<4); // 所有LED熄灭
22 GPFDAT &= ~(1<<5); // LED2点亮
23 break;
24 }
25
26 // K4被按下
27 case 5:
28 {
29 GPFDAT |= (0x7<<4); // 所有LED熄灭
30 GPFDAT &= ~(1<<6); // LED4点亮
31 break;
32 }
33
34 default:
35 break;
36 }
37
38 //清中断
39 if( oft == 5 )
40 EINTPEND = (1<<11); // EINT8_23合用IRQ5
41 SRCPND = 1<
s3c24xxx.h
1 /* WOTCH DOG register */
2 #define WTCON (*(volatile unsigned long *)0x53000000)
3
4 /* SDRAM regisers */
5 #define MEM_CTL_BASE 0x48000000
6 #define SDRAM_BASE 0x30000000
7
8 /* NAND Flash registers */
9 #define NFCONF (*(volatile unsigned int *)0x4e000000)
10 #define NFCMD (*(volatile unsigned char *)0x4e000004)
11 #define NFADDR (*(volatile unsigned char *)0x4e000008)
12 #define NFDATA (*(volatile unsigned char *)0x4e00000c)
13 #define NFSTAT (*(volatile unsigned char *)0x4e000010)
14
15 /*GPIO registers*/
16 #define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
17 #define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014)
18
19 #define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
20 #define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
21 #define GPFUP (*(volatile unsigned long *)0x56000058)
22
23 #define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)
24 #define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064)
25 #define GPGUP (*(volatile unsigned long *)0x56000068)
26
27 #define GPHCON (*(volatile unsigned long *)0x56000070)
28 #define GPHDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000074)
29 #define GPHUP (*(volatile unsigned long *)0x56000078)
30
31
32
33 /*UART registers*/
34 #define ULCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000000)
35 #define UCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000004)
36 #define UFCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000008)
37 #define UMCON0 (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)
38 #define UTRSTAT0 (*(volatile unsigned long *)0x50000010)
39 #define UTXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000020)
40 #define URXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000024)
41 #define UBRDIV0 (*(volatile unsigned long *)0x50000028)
42
43
44 /*interrupt registes*/
45 #define SRCPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000000)
46 #define INTMOD (*(volatile unsigned long *)0x4A000004)
47 #define INTMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A000008)
48 #define PRIORITY (*(volatile unsigned long *)0x4A00000c)
49 #define INTPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000010)
50 #define INTOFFSET (*(volatile unsigned long *)0x4A000014)
51 #define SUBSRCPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000018)
52 #define INTSUBMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A00001c)
53
54 /*external interrupt registers*/
55 #define EINTMASK (*(volatile unsigned long *)0x560000a4)
56 #define EINTPEND (*(volatile unsigned long *)0x560000a8)
head.S
1 @******************************************************************************
2 @ File：head.S
3 @ 功能：初始化，设置中断模式、管理模式的栈，设置好中断处理函数
4 @******************************************************************************
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