Question

ARM处理器的中断模式

Answer 1

在ARM处理器7种运行模式中，除用户模式外，其余6种模式称为非用户模式或特权模式，其中除用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式。
在非特权模式(用户模式)下，不能对CPSR寄存器设置，只能读取CPSR的值。ARM汇编进入默认模式的是管理模式。
CPSR的控制位共有8位，也就是最后8位。M[7]为中断禁止位I，M[6]为快速中断禁止位F，M[5]为处理器的运行状态位T,M[4:0]为运行位。
运行模式位M[4:0]的含义

M[4:0]

微处理器模式

可访问的寄存器

10000 (0)

用户(Usr)

PC,CPSR,R0-R14

10001 (1)

快速中断(Fiq)

PC,CPSR,R0-R7,SPSR_fiq,R8_fiq-R14_fiq

10010 (2)

外部中断(Irq)

PC,CPSR,R0-R12,SPSR_irq,R13_irq,R14_irq

10011 (3)

管理(Svc)

PC,CPSR,R0-R12,SPSR_svc,R13_svc,R14_svc

10111 (7)

数据访问中止(Abt)

PC,CPSR,R0-R12,SPSR_abt,R13_abt,R14_abt

11011 (B)

未定义(Und)

PC,CPSR,R0-R12,SPSR_und,R13_und,R14_und

11111 (F)

系统(Sys)

PC,CPSR,R0-R14

S3C2440一共有60个中断源，其中有15个子中断源，它们与SUBSRCPND寄存器中的每一位相对应，其他45个中断源与SRCPND中的每一位相对应。要注意的是EINT4~7对应的是同一位SRCPND[4],而EINT8~23对应的也是SRCPND[5]一位。
S3C2440的中断寄存器：
1.中断分两大类：外部中断和内部中断。
2.外部中断。24个外部中断占用GPF0-GPF7（EINT0-EINT7），GPG0-GPG15（EINT8-EINT23）。用这些脚做中断输入，则必须配置引脚为中断，并且不要上拉。具体参考datesheet数据手册。
寄存器：
EXTINT0-EXTINT2：分别设置EINT0—EINT7、EINT8—EINT15、EINT16—EINT23的触发方式(高电平触发、低电平触发、下降沿触发、上升沿触发)。
EINTFLT0-EINTFLT3：控制滤波时钟和滤波宽度。
EINTPEND：这个是中断挂起寄存器，清除时要写1，后面还有几个是写1清除。当一个外部中断（EINT4-EINT23）发生后，那么相应的位会被置1。为什么没有EINT0-EINT3，因为它们分别由SRCPND寄存器的后4位控制。
EINTMASK：这个简单，是屏蔽中断用的，也就是说位为1时，此次中断无效。
3.内部中断。内部中断有8个寄存器，下面逐一来看。
寄存器：
SUBSRCPND：当一个中断发生后，那么相应的位会被置1，表示一个中断发生了。
INTSUBMSK：与上一个是一伙的，中断屏蔽寄存器。
SRCPND：当一个中断发生后，那么相应的位会被置1，表示一个或一类中断发生了。
INTMSK：用来屏蔽SRCPND寄存器所标识的中断。但只能屏蔽IRQ中断，不能屏蔽FIQ中断。
INTMOD：当INTMOD中某位被设置为1时，它对应的中断被设为FIQ，CPU将进入快速中断模式。
PRIORITY：用于设置IRQ中断的优先级。具体使用方法可参考芯片手册。
INTPND：中断优先级仲裁器选出优先级最高中断后，这个中断在INTPND寄存器中的相应位被置1，随后，CPU进入中断模式处理它。同一时间内，此寄存器只有一位被置1。
INTOFFSET：用来表示INTPND寄存器中哪位被置1了，即记录INTPND中位[x]为1的位x的值。清除INTPND、SRCPND时自动清除。
4.各寄存器关系：

5.中断过程。
a 如果是不带子中断的内部中断：发生后SRCPND相应位置1，如果没有被INTMSK屏蔽，那么等待进一步处理。
b 如果是带子中断的内部中断：发生后SUBSRCPND相应位置1，如果没有被INTSUBMSK屏蔽，那么SRCPND相应位置1，等待进一步处理，几个SUBSRCPND可能对应同一个SRCPND，对应表如下：
SRCPND SUBSRCPND
INT_UART0 INT_RXD0,INT_TXD0,INT_ERR0
INT_UART1 INT_RXD1,INT_TXD1,INT_ERR1
INT_UART2 INT_RXD2,INT_TXD2,INT_ERR2
INT_ADC INT_ADC_S, INT_TC
INT_CAM INT_CAM_C, INT_CAM_P
INT_WDT_AC97 INT_WDT, INT_AC97
c 如果是外部中断：EINT0-EINT3发生后SRCPND相应位置1，如果没有被INTMSK屏蔽，那么等待进一步处理。EINT4-EINT23发生后EINTPEND相应位置1，如果没有被EINTMASK屏蔽，那么SRCPND相应位EINT4-7 或EINT8-23置1，如果没有被INTMSK屏蔽，等待进一步处理，几个EINTPEND对应同一个SRCPND，对应表如下：
SRCPND EINTPEND
EINT0 EINT0
EINT1 EINT1
EINT2 EINT2
EINT3 EINT3
EINT4-7 EINT4-EINT4
EINT8-23 EINT8-EINT23
三种中断都等待进一步处理了。接下来从SRCPND往下看，看INTMSK。如果中断被屏蔽了，就不用说了（注意：快中断也能被屏蔽）。如果没有被屏蔽，那么会进一步到INTMOD。如果是快中断，那么直接出来，进入FIQ（即CPU进入快中断模式处理）。如果是普通中断，那么SRCPND可以有多为置1（FIQ只能有一个），这时就会经过PRIORITY选出一个优先级高的，然后把根据选出的中断把INTPND相应位置1（注意：只能选出一个），进入IRQ，让CPU处理。
6.中断的开启。
a.如果是不带子中断的内部中断，只需设置INTMSK，让它不屏蔽中断就可以了。
b 如果是带子中断的内部中断，需设置INTSUBMSK和INTMSK，让它们不屏蔽中断就可以了。
c 如果是外部中断，对于EINT8-23需要设置EINTMASK和INTMSK。对于EINT0-EINT3只需设置INTMSK。
7.中断的清除。
a.如果是不带子中断的内部中断，只需清除SRCPND，注意清除需位置1。
b 如果是带子中断的内部中断，需清除SRCPND和SUBSRCPND，注意先清除SUBSRCPND，再清除SRCPND。因为，如果你先清除SRCPND的话，然后在清除SUBSRCPND的过程中，SRCPND会以为又有中断发生，又会置1。也就是说一次中断会响应两次。所以必须先掐断源头。
c 如果是外部中断，对于EINT8-23需要清除EINTPEND和SRCPND（同样注意顺序）。对于EINT0-EINT3只需清除SRCPND。