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第014课 异常与中断
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=第001节_概念引入与处理流程= 取个场景解释中断。 假设有个大房间里面有小房间，婴儿正在睡觉，他的妈妈在外面看书。 问：这个母亲怎么才能知道这个小孩醒？<br> #过一会打开一次房门，看婴儿是否睡醒，让后接着看书<br> #一直等到婴儿发出声音以后再过去查看，期间都在读书<br> 第一种 叫做'''查询方式'''： *优点：简单 *缺点： 累 写程序如何： <syntaxhighlight lang="c" > while(1) { 1 read book(读书) 2 open door（开门） if(睡) return(read book) else 照顾小孩 } </syntaxhighlight> 第二种叫'''中断方式'''： * 优点：不累 * 缺点：复杂 写程序： <syntaxhighlight lang="c" > while(1) { read book 中断服务程序()//如何被调用？ { 处理照顾小孩 } } </syntaxhighlight> 我们看看母亲被小孩哭声打断如何照顾小孩？ 母亲的处理过程: 1 平时看书 2 发生了各种声音，如何处理这些声音 :: 有远处的猫叫（听而不闻，忽略） :: 门铃声有快递（开门收快递） :: 小孩哭声（打开房门，照顾小孩） 3 母亲的处理 :: 只会处理门铃声和小孩哭声 :: a 现在书中放入书签，合上书(保存现场) :: b 去处理 (调用对应的中断服务程序) :: c 继续看书(恢复现场) 不同情况，不同处理： a 对于门铃：开门取快件 b 对于哭声:照顾小孩 我们将母亲的处理过程抽象化——母亲的头脑相当于CPU 耳朵听到声音会发送信号给脑袋，声音来源有很多种，有远处的猫叫，门铃声，小孩哭声。这些声音传入耳朵，再由耳朵传给大脑，除了这些可以中断母亲的看书，还有其他情况，比如身体不舒服，有只蜘蛛掉下来，对于特殊情况无法回避，必须立即处理 对比我们的arm系统 [[File:chapter14_lesson1_001.png|700px]] 有CPU，有中断控制器。 中断控制器可以发信号给CPU告诉它发生了那些紧急情况 中断源有按键、定时器、有其它的（比如网络数据） 这些信号都可以发送信号给中断控制器，再由中断控制器发送信号给CPU表明有这些中断产生了，这些成为中断(属于一种异常) 还有什么可以中断CPU运行？ 指令不对，数据访问有问题 reset信号，这些都可以中断CPU 这些成为异常中断 重点在于'''保存现场以及恢复现场''' 处理过程 a 保存现场(各种寄存器) b 处理异常(中断属于一种异常) c 恢复现场 arm对异常(中断)处理过程 1 初始化: :: a 设置中断源，让它可以产生中断 :: b 设置中断控制器(可以屏蔽某个中断，优先级) :: c 设置CPU总开关，(使能中断) 2 执行其他程序:正常程序 3 产生中断:按下按键--->中断控制器--->CPU 4 cpu每执行完一条指令都会检查有无中断/异常产生 5 发现有中断/异常产生，开始处理。对于不同的异常，跳去不同的地址执行程序。这地址上，只是一条跳转指令，跳去执行某个函数(地址)，这个就是异常向量。如下就是异常向量表,对于不同的异常都有一条跳转指令。 <syntaxhighlight lang="c" > .globl _start _start: b reset ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq //发生中断时，CPU跳到这个地址执行该指令 **假设地址为0x18** ldr pc, _fiq //我们先在0x18这里放 ldr pc ,__irq,于是cpu最终会跳去执行__irq代码 //保护现场，调用处理函数，恢复现场 </syntaxhighlight> (3-5都是硬件强制做的) 6 这些函数做什么事情? :: 软件做的: :: a 保存现场(各种寄存器) :: b 处理异常(中断): :::: 分辨中断源 :::: 再调用不同的处理函数 :: c 恢复现场 对比母亲的处理过程来比较arm中断的处理过程。 中断处理程序怎么被调用？ CPU--->0x18 --跳转到其他函数-> :: 做保护现场 :: 调用函数 :::: 分辨中断源 :::: 调用对应函数 :: 恢复现场 cpu到0x18是由硬件决定的，跳去执行更加复杂函数(由软件决定) =第002节_CPU模式(Mode)_状态(State)与寄存器= 这节课我们来讲CPU的工作模式(Mode) 状态(State)寄存器 7种Mode: usr/sys undefined(und) Supervisor(svc) Abort(abt) IRQ(irq) FIQ(fiq) 2种State: ARM state Thumb state 寄存器： 通用寄存器 备份寄存器(banked register) 当前程序状态寄存器(Current Program Status Register);CPSR CPSR的备份寄存器:SPSR(Save Program Status Register) 我们仍然以这个母亲为例讲解这个CPU模式 这个母亲无压力看书 -->(正常模式) 要考试，看书--->(兴奋模式) 生病---->(异常模式) 可以参考书籍 《ARM体系结构与编程》作者：杜春雷 对于ARM CPU有7种模式： 1 usr ：类比 正常模式 2 sys ：类比的话兴奋模式 3 5种异常模式：(2440用户手册72页) :: 3.1 und ：未定义模式 :: 3.2 svc ：管理模式 :: 3.3 abt ：终止模式 :::: a 指令预取终止(读写某条错误的指令导致终止运行) :::: b 数据访问终止 (读写某个地址，这个过程出错) :::: 都会进入终止模式 :: 3.4 IRQ： 中断模式 :: 3.5 FIQ： 快中断模式 我们可以称以下6种为特权模式 und ：未定义模式 svc ：管理模式 abt ：终止模式 IRQ ：中断模式 FIQ ：快中断模式 sys ：系统模式 usr用户模式(不可直接进入其他模式) 可以编程操作CPSR直接进入其他模式 [[File:chapter14_lesson2_001.png|700px]] 这个图是有关各个模式下能访问寄存器的，再讲这个图之前我们先引入 2种state CPU有两种state: * 1 ARM state:使用ARM指令集，每个指令4byte * 2 Thumb state:使用的是Thumb指令集，每个指令2byte 比如同样是: mov R0, R1 编译后 对于ARM指令集要占据4个字节：机器码 对于Thumb指令集占据2个字节：机器码 引入Thumb减少存储空间 ARM指令集与Thumb指令集的区别： Thumb 指令可以看作是 ARM 指令压缩形式的子集,是针对代码密度的问题而提出的,它具有 16 位的代码密度但是它不如ARM指令的效率高 . Thumb 不是一个完整的体系结构,不能指望处理只执行Thumb 指令而不支持 ARM 指令集. 因此,Thumb 指令只需要支持通用功能,必要时可以借助于完善的 ARM 指令集,比如,所有异常自动进入 ARM 状态.在编写 Thumb 指令时,先要使用伪指令 CODE16 声明,而且在 ARM 指令中要使用 BX指令跳转到 Thumb 指令,以切换处理器状态.编写 ARM 指令时,则可使用伪指令 CODE32声明. 下节课会演示使用Thumb指令集编译，看是否生成的bin文件会变小很多 [[File:chapter14_lesson2_001.png|700px]] 在每种模式下都有R0 ~ R15 在这张图注意到有些寄存器画有灰色的三角形，表示访问该模式下访问的专属寄存器 比如 mov R0, R8 mov R0, R8 在System 模式下访问的是R0 ~ R8,在所有模式下访问R0都是同一个寄存器 mov R0,R8_fiq 但是在FIQ模式下，访问R8是访问的FIQ模式专属的R8寄存器，不是同一个物理上的寄存器 在这五种异常模式中每个模式都有自己专属的R13 R14寄存器，R13用作SP(栈) R14用作LR(返回地址) LR是用来保存发生异常时的指令地址 为什么快中断(FIQ)有那么多专属寄存器，这些寄存器称为备份寄存器 回顾一下中断的处理过程 * 1 保存现场(保存被中断模式的寄存器) 就比如说我们的程序正在系统模式/用户模式下运行，当你发生中断时，需要把R0 ~ R14这些寄存器全部保存下来，让后处理异常，最后恢复这些寄存器 但如果是快中断，那么我就不需要保存 系统/用户模式下的R8 ~ R12这几个寄存器，在FIQ模式下有自己专属的R8 ~ R12寄存器，省略保存寄存器的时间，加快处理速度 但是在Linux中并不会使用FIQ模式 * 2 处理 * 3 恢复现场 CRSR当前程序状态寄存器，这是一个特别重要的寄存器 SPSR保存的程序状态寄存器，他们格式如下： [[File:chapter14_lesson2_002.png|700px]] 首先 M4 ~ M0 表示当前CPU处于哪一种模式(Mode)； 我们可以读取这5位来判断CPU处于哪一种模式，也可以修改这一种模式位，让其修改这种模式； 假如你当前处于用户模式下，是没有权限修改这些位的； M4 ~ M0对应什么值，会有说明： [[File:chapter14_lesson2_003.png|700px]] 查看其他位 Bit5 State bits表示CPU工作与Thumb State还是ARM State用的指令集是什么 Bit6 FIQ disable当bit6等于1时，FIQ是不工作的 Bit7 IRQ disable当bit5等于1时，禁止所有的IRQ中断，这个位是IRQ的总开关 Bit8 ~ Bit27是保留位 Bite28 ~ Bit31是状态位， 什么是状态位，比如说执行一条指令 cmp R0, R1 如果R0 等于 R1 那么zero位等于1，这条指令影响 Z 位，如果R0 == R1，则Z = 1 beq跳转到xxx这条指令会判断Bit30是否为1，是1的话则跳转，不是1的话则不会跳转 使用 Z 位，如果 Z 位等于1 则跳转，这些指令是借助状态位实现的 SPSR保存的程序状态寄存器： 表示发生异常时这个寄存器会用来保存被中断的模式下他的CPSR 就比如我我的程序在系统模式下运行 CPSR是某个值，当发生中断时会进入irq模式，这个CPSR_irq就保存系统模式下的CPSR 我们来看看发生异常时CPU是如何协同工作的： 进入异常的处理流程(硬件) [[File:chapter14_lesson2_004.png|700px]] 我们来翻译一下： 发生异常时，我们的CPU会做什么事情 * 1把下一条指令的地址保存在LR寄存器里(某种异常模式的LR等于被中断的下一条指令的地址) 它有可能是PC + 4有可能是PC + 8,到底是那种取决于不同的情况 * 2 把CPSR保存在SPSR里面(某一种异常模式下SPSR里面的值等于CPSR) * 3 修改CPSR的模式为进入异常模式(修改CPSR的M4 ~ M0进入异常模式) * 4 跳到向量表 退出异常怎么做？<br> [[File:chapter14_lesson2_005.png|700px]] * 1 让LR减去某个值，让后赋值给PC(PC = 某个异常LR寄存器减去 offset) 减去什么值呢？ 也就是我们怎么返回去继续执行原来的程序，根据下面这个表来取值<br> [[File:chapter14_lesson2_006.png|700px]] 如果发生的是SWI可以把 R14_svc复制给PC 如果发生的是IRQ可以把R14_irq的值减去4赋值给PC * 2 把CPSR的值恢复(CPSR 值等于 某一个一场模式下的SPSR) * 3 清中断（如果是中断的话，对于其他异常不用设置） =第003节_不重要_Thumb指令集程序示例= 在上节视频里说ARMCPU有两种状态 ARM State 每条指令会占据4byte Thumb State 每条指令占据2byte 我们说过Thumb指令集并不重要，本节演示把一个程序使用Thumb指令集来编译它 使用上一章节的重定位代码，打开Makefile和Start.S Makefile文件 <syntaxhighlight lang="c" > all: arm-linux-gcc -c -o led.o led.c arm-linux-gcc -c -o uart.o uart.c arm-linux-gcc -c -o init.o init.c arm-linux-gcc -c -o main.o main.c arm-linux-gcc -c -o start.o start.S #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000 start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis clean: rm *.bin *.o *.elf *.dis </syntaxhighlight> 对于使用Thumb指令集 <syntaxhighlight lang="c" > all: arm-linux-gcc -mthumb -c -o led.o led.c//只需要在arm-linux-gcc加上 mthumb命令即可 arm-linux-gcc -c -o uart.o uart.c arm-linux-gcc -c -o init.o init.c arm-linux-gcc -c -o main.o main.c arm-linux-gcc -c -o start.o start.S #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000 start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis clean: rm *.bin *.o *.elf *.dis </syntaxhighlight> 改进 <syntaxhighlight lang="c" > all: led.o uart.o init.o main.o start.o //all依赖led.o uart.o init.o main.o start.o #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000 start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis clean: rm *.bin *.o *.elf *.dis %.o : %.c arm-linux-gcc -mthumb -c -o $@ $< //对于所有的.c文件使用规则就可以使用thumb指令集编译 $@表示目标 $<表示第一个依赖 %.o : %.S arm-linux-gcc -c -o $@ $< </syntaxhighlight> 对start.S需要修改代码 原重定位章节Start.S文件 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: /* 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss //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 </syntaxhighlight> 使用thumb指令集的Start.S文件 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start .code 32 //表示后续的指令使用ARM指令集 _start: /* 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 */ /* 怎么从ARM State切换到Thumb State? */ adr r0, thumb_func //定义此标号的地址 add r0, r0, #1 /* bit0=1时, bx就会切换CPU State到thumb state */ bx r0 .code 16 //下面都使用thumb指令集 thumb_func: //需要得到这个标号的地址 /*下面就是使用thumb指令来执行程序*/ bl sdram_init //bl sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss //bl main /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */ ldr r0, =main /* 绝对跳转, 跳到SDRAM ,先把main的地址赋值给R0 */ mov pc, r0 /*让后再移动到PC*/ halt: b halt </syntaxhighlight> 上传代码编译测试 出现错误,如下 init.o(.text+0x6c):In function 'sdram_init2'; undefined reference to 'memcpy' 发现是init,o里sdram_init2使用的了memcpy函数 查看init.c <syntaxhighlight lang="c" > #include "s3c2440_soc.h" void sdram_init(void) { BWSCON = 0x22000000; BANKCON6 = 0x18001; BANKCON7 = 0x18001; REFRESH = 0x8404f5; BANKSIZE = 0xb1; MRSRB6 = 0x20; MRSRB7 = 0x20; } #if 0 /************************************************************************** * 设置控制SDRAM的13个寄存器 * 使用位置无关代码 **************************************************************************/ void memsetup(void) { unsigned long *p = (unsigned long *)MEM_CTL_BASE; p[0] = 0x22111110; //BWSCON p[1] = 0x00000700; //BANKCON0 p[2] = 0x00000700; //BANKCON1 p[3] = 0x00000700; //BANKCON2 p[4] = 0x00000700; //BANKCON3 p[5] = 0x00000700; //BANKCON4 p[6] = 0x00000700; //BANKCON5 p[7] = 0x00018005; //BANKCON6 p[8] = 0x00018005; //BANKCON7 p[9] = 0x008e07a3; //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4 p[10] = 0x000000b2; //BANKSIZE p[11] = 0x00000030; //MRSRB6 p[12] = 0x00000030; //MRSRB7 } #endif /*下面函数使用了memcpy函数，显然是编译器的操作，使用了memcpy把数组里的值从代码段拷贝到了arr局部变量里 是否可以禁用掉memcpy*/ void sdram_init2(void) { unsigned int arr[] = { 0x22000000, //BWSCON 0x00000700, //BANKCON0 0x00000700, //BANKCON1 0x00000700, //BANKCON2 0x00000700, //BANKCON3 0x00000700, //BANKCON4 0x00000700, //BANKCON5 0x18001, //BANKCON6 0x18001, //BANKCON7 0x8404f5, //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4 0xb1, //BANKSIZE 0x20, //MRSRB6 0x20, //MRSRB7 }; volatile unsigned int * p = (volatile unsigned int *)0x48000000; int i; for (i = 0; i < 13; i++) { *p = arr[i]; p++; } } </syntaxhighlight> 文章说没有什么方法禁用memecpy但是可以修改这些变量 比如说将其修改为静态变量，这些数据就会放在数据段中，最终重定位时会把数据类拷贝到对应的arr地址里面去 <syntaxhighlight lang="c" > void sdram_init2(void) { const static unsigned int arr[] = { //加上const 和static 0x22000000, //BWSCON 0x00000700, //BANKCON0 0x00000700, //BANKCON1 0x00000700, //BANKCON2 0x00000700, //BANKCON3 0x00000700, //BANKCON4 0x00000700, //BANKCON5 0x18001, //BANKCON6 0x18001, //BANKCON7 0x8404f5, //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4 0xb1, //BANKSIZE 0x20, //MRSRB6 0x20, //MRSRB7 }; volatile unsigned int * p = (volatile unsigned int *)0x48000000; int i; for (i = 0; i < 13; i++) { *p = arr[i]; p++; } } </syntaxhighlight> 拷贝进行实验 得出bin文件有1.4k左右<br> [[File:chapter14_lesson3_001.png|800px]] 查看之前的文件使用ARM指令集是2K左右<br> [[File:chapter14_lesson3_002.png|800px]] 查看反汇编代码 <syntaxhighlight lang="c" > sdram.elf: file format elf32-littlearm Disassembly of section .text: /*前面这些ARM指令还是占用4个字节*/ 30000000 <_start>: 30000000: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000 30000004: e3a01000 mov r1, #0 ; 0x0 30000008: e5801000 str r1, [r0] 3000000c: e3a00313 mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000 30000010: e3e01000 mvn r1, #0 ; 0x0 30000014: e5801000 str r1, [r0] 30000018: e59f005c ldr r0, [pc, #92] ; 3000007c <.text+0x7c> 3000001c: e3a01005 mov r1, #5 ; 0x5 30000020: e5801000 str r1, [r0] 30000024: ee110f10 mrc 15, 0, r0, cr1, cr0, {0} 30000028: e3800103 orr r0, r0, #-1073741824 ; 0xc0000000 3000002c: ee010f10 mcr 15, 0, r0, cr1, cr0, {0} 30000030: e59f0048 ldr r0, [pc, #72] ; 30000080 <.text+0x80> 30000034: e59f1048 ldr r1, [pc, #72] ; 30000084 <.text+0x84> 30000038: e5801000 str r1, [r0] 3000003c: e3a01000 mov r1, #0 ; 0x0 30000040: e5910000 ldr r0, [r1] 30000044: e5811000 str r1, [r1] 30000048: e5912000 ldr r2, [r1] 3000004c: e1510002 cmp r1, r2 30000050: e59fd030 ldr sp, [pc, #48] ; 30000088 <.text+0x88> 30000054: 03a0da01 moveq sp, #4096 ; 0x1000 30000058: 05810000 streq r0, [r1] 3000005c: e28f0004 add r0, pc, #4 ; 0x4 30000060: e2800001 add r0, r0, #1 ; 0x1 30000064: e12fff10 bx r0 30000068 <thumb_func>: 30000068: f94ef000 bl 30000308 <sdram_init> 3000006c: f9fef000 bl 3000046c <copy2sdram> 30000070: fa24f000 bl 300004bc <clean_bss> /**下面的thumb指令占据2个字节**/ 30000074: 4805 ldr r0, [pc, #20] (3000008c <.text+0x8c>) 30000076: 4687 mov pc, r0 30000078 <halt>: 30000078: e7fe b 30000078 <halt> 3000007a: 0000 lsl r0, r0, #0 3000007c: 0014 lsl r4, r2, #0 3000007e: 4c00 ldr r4, [pc, #0] (30000080 <.text+0x80>) 30000080: 0004 lsl r4, r0, #0 30000082: 4c00 ldr r4, [pc, #0] (30000084 <.text+0x84>) 30000084: c011 stmia r0!,{r0, r4} 30000086: 0005 lsl r5, r0, #0 30000088: 1000 asr r0, r0, #0 3000008a: 4000 and r0, r0 3000008c: 04fd lsl r5, r7, #19 3000008e: 3000 add r0, #0 </syntaxhighlight> 如果你的flash很小的话可以考虑使用Thumb指令集 烧写进去看是否可以运行 测试结果没有任何问题 Thumb指令集后面没有任何作用，只是简单作为介绍 =第004节_und异常模示程序示例= 写一个程序故意让其发生未定义异常，让后处理这个异常 查看uboot中源码<code>uboot\u-boot-1.1.6\cpu\arm920t</code> 打开start.S <syntaxhighlight lang="c" > /*code: 28 -- 72*/ #include <config.h> #include <version.h> /* ************************************************************************* * * Jump vector table as in table 3.1 in [1] * ************************************************************************* */ #define GSTATUS2 (0x560000B4) #define GSTATUS3 (0x560000B8) #define GSTATUS4 (0x560000BC) #define REFRESH(0x48000024) #define MISCCR (0x56000080) #define LOCKTIME 0x4C000000 /* R/W, PLL lock time count register */ #define MPLLCON 0x4C000004 /* R/W, MPLL configuration register */ #define UPLLCON 0x4C000008 /* R/W, UPLL configuration register */ #define CLKCON 0x4C00000C /* R/W, Clock generator control reg. */ #define CLKSLOW 0x4C000010 /* R/W, Slow clock control register */ #define CLKDIVN 0x4C000014 /* R/W, Clock divider control */ /******下面这些就是异常向量表*****/ .globl _start _start: b reset ldr pc, _undefined_instruction ldr pc, _software_interrupt ldr pc, _prefetch_abort ldr pc, _data_abort ldr pc, _not_used ldr pc, _irq ldr pc, _fiq _undefined_instruction: .word undefined_instruction _software_interrupt: .word software_interrupt _prefetch_abort: .word prefetch_abort _data_abort: .word data_abort _not_used: .word not_used _irq: .word irq _fiq: .word fiq .balignl 16,0xdeadbeef </syntaxhighlight> 手册异常向量表定义<br> [[File:chapter14_lesson4_001.png|800px]] 接下来我们写程序 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ //一上电复位，是从0地址开始执行，跳到reset处 b do_und /* vector 4 : und */ //如果发生未定义指令异常，就会跳到0x04地址未定义指令异常处，执行do_und程序 /*假设一上电从0地址开始执行，reset，做一系列初始化之后 *故意加入一条未定义指令 und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ 当CPU发现无法执行此条指令时，就会发生未定义指令异常，就会执行do_und bl print2， */ 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 */ //需要从新设置sp栈，指向某一块没有使用的地址 /* sp_und未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x34000000 /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* 发生异常时，当前被中断的地址会保存在lr寄存器中 先减后存*/ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 保存现场 */ /* 处理und异常 */ mrs r0, cpsr//把cpsr的值读入r0 ldr r1, =und_string//把下面的字符串地址赋值给r1 bl printException /* 这些寄存器保存在栈中，把他读取出来就可以了*/ /* 恢复现场 */ /* 先读后加*/ /* 把r0 ~ r12的值从栈中都取出来，并且把原来保存的lr值，赋值到pc中去*/ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ </syntaxhighlight> <syntaxhighlight lang="c" > /* *如何定义字符串，可以百度搜索 arm-linux-gcc 汇编 定义字符串 * *官方的说明文档 *http://web.mit.edu/gnu/doc/html/as_7.html .string "str" Copy the characters in str to the object file. You may specify more than one string to copy, separated by commas. Unless otherwise specified for a particular machine, the assembler marks the end of each string with a 0 byte. You can use any of the escape sequences described in section Strings. 我们使用.str会自动加上结束符 */ und_string: .string "undefined instruction exception" 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xff123456 /* 未定义指令 */ bl print2 //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 </syntaxhighlight> 如何处理这个异常呢？ 直接print打印一句话，新建一个exception.c文件 <syntaxhighlight lang="c" > #include "uart.h" void printException(unsigned int cpsr, char *str) //cpsr打印相应的寄存器，str打印一个字符串 { puts("Exception! cpsr = ");\\打印cpsr printHex(cpsr);//输出cpsr的值 puts(" ");//输出空格 puts(str);//输出str值 puts("\n\r");//回车，换行 } </syntaxhighlight> 我们打开之前编译过的程序的反汇编文件 里面一定包含了保存恢复 <syntaxhighlight lang="c" > 30000084 <delay>: 30000084: e1a0c00d mov ip, sp 30000088: e92dd800 stmdb sp!, {fp, ip, lr, pc} //保存 d是减 b是存 3000008c: e24cb004 sub fp, ip, #4 ; 0x4 30000090: e24dd004 sub sp, sp, #4 ; 0x4 30000094: e50b0010 str r0, [fp, #-16] 30000098: e51b3010 ldr r3, [fp, #-16] 3000009c: e2433001 sub r3, r3, #1 ; 0x1 300000a0: e50b3010 str r3, [fp, #-16] 300000a4: e51b3010 ldr r3, [fp, #-16] 300000a8: e3730001 cmn r3, #1 ; 0x1 300000ac: 0a000000 beq 300000b4 <delay+0x30> 300000b0: eafffff8 b 30000098 <delay+0x14> 300000b4: e89da808 ldmia sp, {r3, fp, sp, pc}//恢复，先读后加 </syntaxhighlight> 上传编译 修改makefile添加文件 <syntaxhighlight lang="c" > all: start.o led.o uart.o init.o main.o exception.o #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000 start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf arm-linux-ld -T sdram.lds $^ -o sdram.elf #用$ ^来包含所有的依赖 arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis clean: rm *.bin *.o *.elf *.dis %.o : %.c arm-linux-gcc -c -o $@ $< %.o : %.S arm-linux-gcc -c -o $@ $< *.dis </syntaxhighlight> 编译成功烧写 没有输出我们想要的字符串 很多同学想学会如何调试程序 这里我们演示 <syntaxhighlight lang="c" > sdram: bl print1 //添加print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 //添加print2,实现这两个函数，来打印 //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 </syntaxhighlight> 实现print1 print2这两个打印函数，在uart.c这个文件里 <syntaxhighlight lang="c" > void print1(void) { puts("abc\n\r"); } void print2(void) { puts("123\n\r"); } </syntaxhighlight> 上传代码烧写，发现print1、print2并未执行成功 发现在start.S并未初始化 uart0_init()，删除main.c中的uart0_init()初始化函数 <syntaxhighlight lang="c" > ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xff123456 /* 未定义指令 */ bl print2 //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 </syntaxhighlight> 加上uart0_init，再次编译烧写 程序正常运行，print1 print2全部打印，表明未定义指令并未运行，难道这个地址是一个已经定义的地址 打开2440芯片手册，找到ARM指令集<br> [[File:chapter14_lesson4_002.png|800px]] 发现竟然是SWI指令，CPU可以识别出来，他不是一条未定义指令 我们得找到一条CPU不能识别的指令,定义为0x03000000 <syntaxhighlight lang="c" > ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0x03000000 /* 未定义指令 */ bl print2 //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 </syntaxhighlight> 编译烧写执行 打印了未定义指令异常CPSR地址,打印了字符串，最后执行main函数 .word 0xdeadcode /* 也是一条未定义指令 只要指令地址对不上上表就是未定义指令*/ 我们查看下cpsr是否处于未定义模式 bit[4:0]表示CPU模式 11011，果然处于und模式 我们看看这个程序做了什么事情 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start /*一上电复位，从0地址开始执行 跳到 reset: 做了一系列初始化 当执行到0xdeadc0de这条指令时候，CPU根本就不知道这条指令什么意思 und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 让后就发生未定义指令异常，他会把下一条指令的地址保存到异常模式的LR寄存器 /* 执行到这里之前已经发生了很多事情 * 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 * * 设置栈 sp是指und的地址 * sp_und未设置, 先设置它 * /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ * lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ * 保存现场 */ * 处理und异常 */ * 恢复sp * cpu就会切换到之前的模式 */ */ .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ b do_und /* vector 4 : und */ und_addr: .word do_und 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 */ /* sp_und未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x34000000 /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 保存现场 */ /* 处理und异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =und_string bl printException /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ und_string: .string "undefined instruction exception" </syntaxhighlight> 程序改进 源程序 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ /*使用b命令跳转 相对跳转*/ b do_und /* vector 4 : und */ 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 */ /* sp_und未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x34000000 /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 保存现场 */ /* 处理und异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =und_string /*这里又使用bl指令跳转，如果是nand启动，这个函数在4k之外，这个函数必定出错 为了保险，跳转到sdram中执行程序*/ bl printException /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ und_string: .string "undefined instruction exception" 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 //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 </syntaxhighlight> 改进后代码 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ /*跳转到sdram执行这个函数，那么这个函数一定在sdram中 我们需要指定让他去前面这块内存去读这个值，担心如果这个文件很大，超过4Knand就没法去读这个文件*/ ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */ /*增加如下 查看反汇编，在08的地址读让后跳到3c*/ und_addr: .word do_und 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 */ /* sp_und未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x34000000 /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 保存现场 */ /* 处理und异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =und_string bl printException /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ und_string: .string "undefined instruction exception" /**如果你的程序长度稍有变化，就不能保证运行 加上 .align 4才能保证后面的程序以4字节对齐，保证程序运行 **/ .align 4 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss /*把链接地址赋值给pc 直接就跳转到sdram中*/ ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 //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 </syntaxhighlight> 看一下整个程序的执行过程<br> [[File:chapter14_lesson4_003.png|800px]] =第005节_swi异常模示程序示例= 这节我们再来演示swi的处理流程 swi软件中断:<code>software interrupt</code> 在前面的视频中我们讲过ARMCPU有7中模式，除了用户模式以外，其他6种都是特权模式，这些特权模式可以直接修改CPSR进入其他模式 usr用户模式不能修改CPSR进入其他模式 Linux应用程序一般运行于用户模式 APP运行于usermode，(受限模式，不可访问硬件) APP想访问硬件，必须切换模式，怎么切换？ 发生异常3种模式 :: 中断是一种异常 :: und也是 :: swi + 某个值(使用软中断切换模式) 现在start.S把要做的事情列出来 <syntaxhighlight lang="c" > /*1 /* 复位之后, cpu处于svc模式 * 现在, 切换到usr模式 * 设置栈 * 跳转执行 */ /*2 故意引入一条swi指令*/ /*3 需在_start这里放一条swi指令*/ </syntaxhighlight> 查看异常向量表swi异常的向量地址是0x8<br> [[File:chapter14_lesson5_001.png|700px]]<br> 我们先切换到usr模式下<br> [[File:chapter14_lesson5_003.png|700px]]<br> [[File:chapter14_lesson5_004.png|700px]]<br> usr模式下的 M0 ~ M4是10000 <syntaxhighlight lang="c" > /**5 先进入usr模式*/ mrs r0, cpsr /* 读出cpsr 读到r0 */ /使用bic命令 bitclean 把低4位清零/ bic r0, r0, #0xf /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */ msr cpsr, r0 /*6 设置栈*/ /* 设置 sp_usr */ ldr sp, =0x33f00000 </syntaxhighlight> 编译运行 发现可以处理und指令 添加 swi异常，仿照未定义指令做 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */ /*1 添加swi指令*/ ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */ und_addr: .word do_und /*2 仿照und未定义添加指令*/ swi_addr: .word do_swi 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 */ /* sp_und未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x34000000 /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 保存现场 */ /* 处理und异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =und_string bl printException /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ und_string: .string "undefined instruction exception" /*3 复制do_und修改为swi */ do_swi: /* 执行到这里之前: * 3.1. 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 * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式 * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 */ /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33e00000 /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 3.8 保存现场 */ /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =swi_string bl printException /*3.10 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ /*swi处理函数*/ swi_string: .string "swi exception" </syntaxhighlight> 上传代码实验 烧写 发现没有执行 我们先把下面这些代码注释掉 <syntaxhighlight lang="c" > /*3 复制do_und 修改为swi */ /* 执行到这里之前: * 3.1. 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 * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式 * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 */ /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33e00000 /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 3.8 保存现场 */ /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =swi_string bl printException /*3.10 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ /* swi处理函数 */ swi_string: .string "swi exception" </syntaxhighlight> 上传编译 烧写执行 可以正常运行 循环打印 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */ 执行后继续执行 ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */ 表明问题出现在 do_swi:函数中 先把下面这句话注释掉 <code>.string "swi exception"</code> 编译烧写运行 程序可以正常运行 显然程序问题出现在<code>.string "swi exception" </code>这句话，为什么加上这句话程序就无法执行，查看一下反汇编： <syntaxhighlight lang="c" > 30000064 <swi_string>: //这里地址是64 30000064: 20697773 rsbcs r7, r9, r3, ror r7 30000068: 65637865 strvsb r7, [r3, #-2149]! 3000007c: 6f697470 swivs 0x00697470 30000070: 0000006e andeq r0, r0, lr, rrx 30000082 <reset>: //我们使用的是ARM指令集，应该是4字节对齐，发现这里并不是，问题就在这里 30000082: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000 30000086: e3a01000 mov r1, #0 ; 0x0 3000008a: e5801000 str r1, [r0] 3000008e: e3a00313 mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000 30000092: e3e01000 mvn r1, #0 ; 0x0 </syntaxhighlight> 因为这个字符串长度有问题 前面und_string 那里的字符串长度刚刚好 我们不能把问题放在运气上面 添加： <syntaxhighlight lang="c" > /******* 以4字节对齐 */ .align 4 do_swi: /* 执行到这里之前: * 3.1. 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 * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式 * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 */ /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33e00000 /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 3.8 保存现场 */ /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =swi_string bl printException /*3.10 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ /***** swi处理函数 */ swi_string: .string "swi exception" .align 4 /************** 表明下面的标号要放在4字节对齐的地方 */ </syntaxhighlight> 上传代码编译运行查看反汇编： <syntaxhighlight lang="c" > 30000068 <swi_string>: 30000068: 20697773 rsbcs r7, r9, r3, ror r7 3000006c: 65637865 strvsb r7, [r3, #-2149]! 30000070: 6f697470 swivs 0x00697470 30000074: 0000006e andeq r0, r0, lr, rrx ... 30000080 <reset>: //现在reset放在4自己对齐的地方 30000080: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000 30000084: e3a01000 mov r1, #0 ; 0x0 30000088: e5801000 str r1, [r0] 3000008c: e3a00313 mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000 30000090: e3e01000 mvn r1, #0 ; 0x0 30000094: e5801000 str r1, [r0] 30000098: e59f0084 ldr r0, [pc, #132] ; 30000124 <.text+0x124> 3000009c: e3a01005 mov r1, #5 ; 0x5 300000a0: e5801000 str r1, [r0] 300000a4: ee110f10 mrc 15, 0, r0, cr1, cr0, {0} 300000a8: e3700103 orr r0, r0, #-1073741824 ; 0xc0000000 300000ac: ee010f10 mcr 15, 0, r0, cr1, cr0, {0} 300000b0: e59f0070 ldr r0, [pc, #112] ; 30000128 <.text+0x128> 300000b4: e59f1070 ldr r1, [pc, #112] ; 3000012c <.text+0x12c> 300000b8: e5801000 str r1, [r0] 300000bc: e3a01000 mov r1, #0 ; 0x0 300000c0: e5910000 ldr r0, [r1] </syntaxhighlight> 下载烧写 程序执行完全没有问题 程序备份修改代码 swi可以根据应用程序传入的val来判断为什么调用swi指令，我们的异常处理函数能不能把这个val值读出来 <syntaxhighlight lang="c" > 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0x08的地方执行程序 */ /* sp_svc未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33e00000 /* 保存现场 */ /* 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 2 我们要把lr拿出来保存 因为bl printException会破坏lr mov rX， lr 我把lr保存在那个寄存器？ 这个函数 bl printException 可能会修改某些寄存器，但是又会恢复这些寄存器，我得知道他会保护那些寄存器 我们之前讲过ATPCS规则 对于 r4 ~ r11在C函数里他都会保存这几个寄存器，如果用到的话就把他保存起来，执行完C函数再把它释放掉 我们把lr 保存在r4寄存器里，r4寄存器不会被C语言破坏 */ mov r4, lr /* 处理swi异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =swi_string bl printException /*1 跳转到printSWIVal 如何才能知道swi的值呢？ 我们得读出swi 0x123指令，这条指令保存在内存中，我们得找到他的内存地址 执行完0x123指令以后，会发生一次异常，那个异常模式里的lr寄存器会保存下一条指令的地址 我们把lr寄存器的地址减去4就是swi 0x123这条指令的地址 */ /*3 我再把r4的寄存器赋给r0让后打印 我们得写出打印函数 mov r0, r4 指令地址减4才可以 swi 0x123 下一条指令bl main 减4就是指令本身 */ sub r0, r4, #4 bl printSWIVal /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ swi_string: .string "swi exception" <syntaxhighlight lang="c" > 在uart.c添加printSWIVal打印函数 void printSWIVal(unsigned int *pSWI) { puts("SWI val = "); printHEx(*pSWI & ~0xff000000); //高8位忽略掉 puts("\n\r"); } </syntaxhighlight> 编译实验运行没有问题 [[File:chapter14_lesson5_002.png|700px]] 我们再来看看这个程序是怎么跳转的 <syntaxhighlight lang="c" > /*1 发生swi异常，他是在sdram中，CPU就会跳到0x8的地方 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */ */ /* 2 _start: b reset /* vector 0 : reset */ ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */ 执行这条读内存指令 ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */ 读到swi_addr地址跳转到sdram执行代码 do_swi那段代码 swi_addr: .word do_swi */ /* 3 这段代码被设置栈保存现场 调用处理函数恢复现场，让后就会跳到sdram执行 swi 0x123的下一条指令 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0x08的地方执行程序 */ /* sp_svc未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33e00000 /* 保存现场 */ /* 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ stmdb sp!, {r0-r12, lr} mov r4, lr /* 处理swi异常 */ mrs r0, cpsr ldr r1, =swi_string bl printException sub r0, r4, #4 bl printSWIVal /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */ swi_string: .string "swi exception" */ </syntaxhighlight> 这节视频我们讲解了swi的处理流程 =第006节_按键中断程序示例_概述与初始= 在前面的视频里我们举了一个例子，母亲看书被声音打断，远处的声音来源有多种多样，声音传入耳朵，再由耳朵传入大脑，整个过程涉及声音来源耳朵大脑，为了确保这个母亲看书的过程能够被声音打断，我们必须保证声音来源可以发出声音，耳朵没有聋，脑袋没有傻。 类比嵌入式系统我们可以设置中断源，让他发出中断信号，还需要设置中断控制器，让他把这些信号发送给CPU，还需要设置CPU让他能够处理中断。 '''中断的处理流程：''' <1> 中断初始化： :: 1.1 我们需要设置中断源，让它能够发出中断喜好 :: 1.2 设置中断控制器，让它能发出中断给CPU :: 1.3 设置CPU，CPSR有I位，是总开关 :: 我们需要这样设置，中断源才能发送给CPU <2> 处理完要清中断 <3> 处理时，要分辨中断源，对于不同的中断源要执行不同的处理函数 下面开始写代码 打开start.S 先做初始化工作，先做第 3 设置CPU，CPSR有I位，是总开关 我们需要把CPSR寄存器 bit7给清零，这是中断的总开关，如果bit7设置为1，CPU无法响应任何中断 [[File:chapter14_lesson6_001.png|700px]]<br> <syntaxhighlight lang="c" > /* 清除BSS段 */ bl clean_bss /* 复位之后, cpu处于svc模式 * 现在, 切换到usr模式 */ mrs r0, cpsr /* 读出cpsr */ bic r0, r0, #0xf /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */ /*1 把bit7这一位清零 */ bic r0, r0, #(1<<7) /* 清除I位, 使能中断 */ msr cpsr, r0 /* 设置 sp_usr */ ldr sp, =0x33f00000 ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */ /*2 调用两个中断 */ bl interrupt_init /*初始化中断控制器*/ bl eint_init /*初始化按键，设为中断源*/ /*需要初始化上面这两个函数*/ //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 </syntaxhighlight> 添加一个 interrupt.c文件，这个程序稍微有些复杂，我们先画个流程图<br> [[File:chapter14_lesson6_002.png|700px]] 我们想达到按下按键灯亮松开按键灯灭，把下面四个按键全部配置为外部中断按键 [[File:chapter14_lesson6_003.png|700px]] 打开芯片手册找到第九章 IO ports，直接搜索“'EINT0号中断和EINT2号中断”'，找配置寄存器 <code>GPFCON</code><br> [[File:chapter14_lesson6_004.png|700px]]<br> 为了简单操作 <syntaxhighlight lang="c" > /* 初始化按键, 设为中断源 */ void key_eint_init(void) { /*1 配置GPIO为中断引脚 */ //先把eint0和eint2这两个引脚清零 GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4)); GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4)); /* S2,S3被配置为中断引脚 */ </syntaxhighlight> 通过电路图得知 S4 S5按键为EINT11号中断引脚和EINT19号中断引脚<br> [[File:chapter14_lesson6_005.png|700px]] GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<11)); GPGCON |= ((2<<6) | (2<<11)); /* S4,S5被配置为中断引脚 */ <syntaxhighlight lang="c" > 2 设置中断触发方式: (按下松开，从低电源变为高电源，或者从)双边沿触发 设置<code>EINT0 EINT2</code>为双边沿触发 EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8); /* S2,S3 */ </syntaxhighlight> [[File:chapter14_lesson6_006.png|700px]] 设置EINT11为双边沿触发<br> EXTINT1 |= (7<<12); /* S4 */ 设置EINT19为双边沿触发<br> [[File:chapter14_lesson6_008.png|700px]] EXTINT2 |= (7<<12); /* S5 */ [[File:chapter14_lesson6_007.png|700px]] 外部中断屏蔽寄存器EINTMASK，设置为1的话就禁止向外部发出中断信号，只有EINTMASK相应的位设置为0外部中断才能给中断控制器发信号 我们需要设置这个寄存器<br> [[File:chapter14_lesson6_009.png|700px]] 把EINT11设置为0 把EINT19设置为0对于EINT0 和EINT2显示为保留，默认时使能的，可以直接发送给中断控制器，无需设置 [[File:chapter14_lesson6_0011.png|700px]] 设置EINTMASK使能<code>eint11,19 </code> EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19)); 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23)(并且要清除它) 清除中断时, 写EINTPEND的相应位 [[File:chapter14_lesson6_0010.png|700px]] 我们接下来需要阅读''''第14章 Interrupt Controller章节'''设置中断控制器我们只需要按照下面这张流程图设置就可以了 [[File:chapter14_lesson6_0012.png|700px]] 我们需要设置 <code>MASK</code> 屏蔽寄存器<br> <code>INTPND</code> 等待处理，我们可以读这个寄存器，确定是那个中断产生了<br> <code>SRCPND</code>不同的中断类型不可以直接到达这里执行 我们来看一下外部中断属于哪一种 打开芯片手册，从上往下读<br> [[File:chapter14_lesson6_0013.png|700px]] 由上图可得<code> EINT4_7 EINT8_23</code>合用一条中断线'''ARB1''' 也就是可以直接到达SRCPND不需要设置SUBSRCPND和SUBMASK这两个寄存器 我们使用的外部中断源只需要设置<code>SRCPND MASK INTPND</code>这三个就可以<br> [[File:chapter14_lesson6_0014.png|700px]] <syntaxhighlight lang="c" > /* SRCPND 用来显示哪个中断产生了, 需要清除对应位，我们只需要关心 * bit0对应eint0 * bit2对应eint2 * bit5对应eint8_23(表明bit5等于1的时候 eint8_23中的某一个已经产生，我们需要继续分辨 * 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生) */ </syntaxhighlight> INTMOD寄存器 默认值为IRQ模式即可，不需要设置<br> [[File:chapter14_lesson6_0015.png|700px]]<br> INTMASK寄存器，需要设置为0<br> [[File:chapter14_lesson6_0016.png|700px]] <syntaxhighlight lang="c" > /* INTMSK 用来屏蔽中断, 1对应masked屏蔽中断，我们需要设置相应位设置为0 * bit0-eint0 * bit2-eint2 * bit5-eint8_23 */ </syntaxhighlight> 同时可能有多个中断产生，这么多个中断经过优先级以后，只会有一个通知CPU，是哪一个中断优先级最高，可以读INTPAD就能知道当前处理的唯 一 一个中断是那一个<br> [[File:chapter14_lesson6_0017.png|700px]]<br> 1 表示这个中断已经产生，需要配置相应的位<br> 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 bit0-eint0 bit2-eint2 bit5-eint8_23 <code>INTOFFSET</code>是用来显示<code>INTPND</code>寄存器中哪一位正在等待处理<br> [[File:chapter14_lesson6_0019.png|700px]] INTPAD中bit0等于1的话INTOFFSET就等于0 INTPAD中bit1等于1的话INTOFFSET值就等于1 INTOFFSET : 用来显示INTPND中哪一位被设置为1 SRCPND我们用不到<br> [[File:chapter14_lesson6_0020.png|700px]] 某一位等于1时INT_UART0它的来源可能有多个，这是串口0的中断，串口0的中断产生时有可能是接收到了数据(INT_RXD0),有可能是发送了数据(INT_TXD0),也有可能是产生了错误，那么到底是哪一个呢？ 需要去读取<code>SUBSRCPND</code>下一级的源寄存器 我们只需要设置<code>INTMSK</code>这个寄存器 <code>SRCPND和INTPND</code>只有发生中断才需要设置 <syntaxhighlight lang="c" > /* 初始化中断控制器 */ void interrupt_init(void) { //1是屏蔽我们需要清零，外部中断0 外部中断2 外部中8_23里面还有外部中断11到19 INTMSK &= ~((1<<0) | (1<<2) | (1<<5)); } </syntaxhighlight> 修改start.S删除 bl interrupt_init /* 初始化中断控制器 */ bl key_eint_init /* 初始化按键, 设为中断源 */ 能使用c语言就使用C语言，在main.c文件中添加调用C函数： <syntaxhighlight lang="c" > int main(void) { /************1/ interrupt_init(); /* 初始化中断控制器 */ key_eint_init(); /* 初始化按键, 设为中断源 */ *******/ puts("\n\rg_A = "); printHex(g_A); puts("\n\r"); </syntaxhighlight> =第007节_按键中断程序示例_完善= 首先main.c中 我们初始化中断控制器 初始化中断源 假设按键按键就会产生中断，CPU就会跳到start.S 执行 <syntaxhighlight lang="c" > _start: b reset /* vector 0 : reset */ ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */ ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */ </syntaxhighlight> 具体跳到哪里执行，我们需要看看中断向量表在哪里<br> [[File:chapter14_lesson7_001.png|800px]] IRQ模式的话跳到<code>0x00000018</code>地方 <syntaxhighlight lang="c" > b halt /* vector 0x0c : prefetch aboot */ b halt /* vector 0x10 : data abort */ b halt /* vector 0x14 : reserved */ ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */ b halt /* vector 0x1c : fiq */ /*3/ 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irq模式 * 4. 跳到0x18的地方执行程序 */ /* sp_irq未设置, 先设置它 */ /* 4 分配不冲突的没有使用的内存就可以了*/ ldr sp, =0x33d00000 /*5*/ /* 保存现场 */ /*7 发生中断时irq返回值是R14 -4 为什么要减去4，硬件结构让你怎么做就怎么做 */ /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ sub lr, lr, #4 stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 处理irq异常 */ /*6 在这C函数里分辨中断源，处理中断 */ bl handle_irq_c /*8*/ /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */ </syntaxhighlight > 接下来我们在interrupt.c中写出 handle_irq_c处理函数 这个是处理中断的C函数 <syntaxhighlight lang="c" > void handle_irq_c(void) { /*1 分辨中断源 */ /*读INTOFFSET在芯片手册里找到这个寄存器，它里面的值表示INTPND中哪一位被设置成1*/ int bit = INTOFFSET; /*2 调用对应的处理函数 */ if (bit == 0 || bit == 2 || bit == 5) /* 对应eint0,2,eint8_23 */ { /*我们会调用一个按键处理函数*/ key_eint_irq(bit); /* 处理中断, 清中断源EINTPEND */ } /*3 清中断 : 从源头开始清 *先清除掉中断源里面的某些寄存器 *再清 SRCPND *再清 INTPND */ SRCPND = (1<<bit); INTPND = (1<<bit); } </syntaxhighlight> 读<code>EINTPEND</code>分辨率哪个EINT产生(eint4~23)清除中断时, 写EINTPEND的相应位 <syntaxhighlight lang="c" > void key_eint_irq(int irq) { /**4清的时候我先把这个值读出来，清的时候我再把他写进去/ unsigned int val = EINTPEND; unsigned int val1 = GPFDAT; unsigned int val2 = GPGDAT; if (irq == 0) /*1 外部中断eint0对应s2按键 */ { </syntaxhighlight> [[File:chapter14_lesson7_003.png|800px]] '''我们使用s2来控制那盏灯？''' *之前我们写过按键控制led灯的程序，它使用的是s2控制gpf6 *也就是s2控制led4 D12<br> [[File:chapter14_lesson7_004.png|800px]] <syntaxhighlight lang="c" > */ /****1.2如何知道是按下还是松开，我们需要读值*/ if (val1 & (1<<0)) /* s2 --> gpf6 */ { /*1.3 松开 */ GPFDAT |= (1<<6); } else { /*1.4 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<6); } } else if (irq == 2) /*2 eint2对应s3 控制 D11 LED2 */ { if (val1 & (1<<2)) /* s3 --> gpf5 */ { /* 松开 */ GPFDAT |= (1<<5); } else { /* 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<5); } } else if (irq == 5) /*3 eint8_23, eint11对应s4 控制 D10 LED1, eint19对应s5 控制所有LED */ { </syntaxhighlight> 到底是发生哪一种中断，我们需要读取<code> EINTPND</code>来判断是那个中断产生<br> [[File:chapter14_lesson7_005.png|800px]] 如果bit19等于1的话表明外部中断EINT19产生了，如果bit11等于1表用外部中断11产生，这里我们需要判断 <syntaxhighlight lang="c" > if (val & (1<<11)) /* 表明外部中断eint11产生 */ { if (val2 & (1<<3)) /* s4 --> gpf4 */ { /* 松开 */ GPFDAT |= (1<<4); } else { /* 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<4); } } else if (val & (1<<19)) /* 表用外部中断eint19 */ { if (val2 & (1<<11)) { /* 松开 */ /* 熄灭所有LED 输出高电平 */ GPFDAT |= ((1<<4) | (1<<5) | (1<<6)); } else { /* 按下: 点亮所有LED */ GPFDAT &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6)); } } } /**5 再把值写进去就达到了清除的效果*/ EINTPEND = val; } </syntaxhighlight> 上传代码测试 我们需要包含头文件 #include "S3c2440_soc.h" 编译通过，开发板上电测试发现按键s5无法控制 查看 interrupt.c文件中的按键初始化 <syntaxhighlight lang="c" > /* 初始化按键, 设为中断源 */ void key_eint_init(void) { /* 配置GPIO为中断引脚 */ GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4)); GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4)); /* S2,S3被配置为中断引脚 */ /*发现外部中断19的bit位配置不正确应该是22*/ GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22)); GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22)); /* S4,S5被配置为中断引脚 */ </syntaxhighlight> 上传代码从新编译执行 重新烧写看是否可以使用 回顾中断处理流程 我们start.s 一上电从 _start: 运行 做一些初始化工作 <syntaxhighlight lang="c" > 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss /* 复位之后, cpu处于svc模式 * 现在, 切换到usr模式 */ mrs r0, cpsr /* 读出cpsr */ 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 /* 设置 sp_usr */ ldr sp, =0x33f00000 ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */ //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 //让后设置CPSR开中断 //让后调到mian函数，做一些中断初始化 int main(void) { led_init(); interrupt_init(); /* 初始化中断控制器 */ key_eint_init(); /* 初始化按键, 设为中断源 */ puts("\n\rg_A = "); printHex(g_A); puts("\n\r"); /*让后在main函数里一直循环输出串口*/ while (1) { putchar(g_Char); g_Char++; putchar(g_Char3); g_Char3++; delay(1000000); } //这个时候按下按键就会产生中断，让后进入start.s //跳到0x18 irq模式 ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */ 它是一条读内存的执行，从这里读地址赋给pc irq_addr: .word do_irq 就跳到sdram执行do_irq函数 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irq模式 * 4. 跳到0x18的地方执行程序 */ /* sp_irq未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33d00000 /* 保存现场 */ /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ sub lr, lr, #4 stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 处理irq异常 */ bl handle_irq_c /* 恢复现场 */ 它怎么处理 /* 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23) * 清除中断时, 写EINTPEND的相应位 */ void key_eint_irq(int irq) { unsigned int val = EINTPEND; unsigned int val1 = GPFDAT; unsigned int val2 = GPGDAT; if (irq == 0) /* eint0 : s2 控制 D12 */ { if (val1 & (1<<0)) /* s2 --> gpf6 */ { /* 松开 */ GPFDAT |= (1<<6); } else { /* 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<6); } } else if (irq == 2) /* eint2 : s3 控制 D11 */ { if (val1 & (1<<2)) /* s3 --> gpf5 */ { /* 松开 */ GPFDAT |= (1<<5); } else { /* 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<5); } } else if (irq == 5) /* eint8_23, eint11--s4 控制 D10, eint19---s5 控制所有LED */ { if (val & (1<<11)) /* eint11 */ { if (val2 & (1<<3)) /* s4 --> gpf4 */ { /* 松开 */ GPFDAT |= (1<<4); } else { /* 按下 */ GPFDAT &= ~(1<<4); } } else if (val & (1<<19)) /* eint19 */ { if (val2 & (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; } </syntaxhighlight> 处理完之后清中断，从源头开始清 这完全是按照中断流程操作的<br> [[File:chapter14_lesson6_0014.png|800px]] =第008节_定时器中断程序示例= 这节课我们来写一个定时器的中断服务程序 使用定时器来实现点灯计数 查考资料就是'''第10章PWM TIMER''' 可以参考书籍《嵌入式Linux应用程序开发完全手册》第10章 我们先把这个结构图展示出来<br> [[File:chapter14_lesson8_001.png|800px]] 这个图的结构很好 这里面肯定有一个clk(时钟)， 1 每来一个clk(时钟)这个TCNTn减去1 2 当TCNTn == TCMPn时，可以产生中断，也可以让对应的SPWM引脚反转，(比如说原来是高电平，发生之后电平转换成低电平) 3 TCNTn继续减1，当TCNTn == 0时，可以产生中断，pwm引脚再次反转 TCMPn 和 TCNTn的初始值来自 TCMPBn,TCNTBn 4 TCNTn == 0时，可自动加载初始 '''怎么使用定时器？''' 1 设置时钟 2 设置初值 3 加载初始，启动Timer 4 设置为自动加载 5 中断相关 由于2440没有引出pwm引脚，所以pwm功能无法使用，也就无法做pwm相关实验，所谓pwm是指可调制脉冲<br> [[File:chapter14_lesson8_002.png|800px]] T1高脉冲和T2低脉冲它的时间T1, T2可调整，可以输出不同频率不同占控比的波形，在控制电机时特别有用 我们这个程序只做一个实验，当<code>TCNTn</code>这个计数器到0的时候，就产生中断，在这个中断服务程序里我们点灯 写代码 打开我们的main函数 <syntaxhighlight lang="c" > int main(void) { led_init(); interrupt_init(); /* 初始化中断控制器 */ //我们初始化了中断源，同样的，我们初始化timer key_eint_init(); /* 初始化按键, 设为中断源 */ //初始化定时器 timer_init(); </syntaxhighlight> 我们需要实现定时器初始化函数 新建一个<code> timer.c</code>，我们肯定需要操作一堆寄存器，添加头文件 <code>#include "s3c2440_soc.h"</code> <code>void timer_init(void)</code><br> # 设置TIMER0的时钟 # 设置TIMER0的初值 # 加载初值, 启动timer0 # 设置为自动加载并启动(值到0以后会自动加载) # 设置中断，显然我们需要提供一个中断处理函数<code>void timer_irq(void)</code>在这里面我们需要点灯 打开芯片手册，我们想设置timer0的话<br> # 首先设置8-Bit Prescaler # 设置5.1 MUX(选择一个时钟分频) # 设置TCMPB０和TCNTB0 # 设置TCONn寄存器 [[File:chapter14_lesson8_003.png|800px]] 看手册上写如何初始化timer<br> [[File:chapter14_lesson8_004.png|800px]] # 把初始值写到TCNTBn 和TCMPBn寄存器 # 设置手动更新位 # 设置启动位 往下看到时钟配置寄存器<br> [[File:chapter14_lesson8_005.png|800px]] 有个计算公式 Timer clk = PCLK / {(预分频数)prescaler value+1} / {divider value(5.1MUX值)} PCLK是50M = 50000000/(99+1)/16 = 31250 也就是说我们得TCON是31250的话，从这个值一直减到0 <code>Prescaler0等于99</code> TCFG0 = 99; /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */ TCFG1 MUX多路复用器的意思，他有多路输入，我们可以通过MUX选择其中一路作为输出<br> [[File:chapter14_lesson8_006.png|800px]] 根据上面mux的值，我们要把MUX0 设置成0011 只需要设置这4位即可，先清零 再或上 0011 就是3 TCFG1 &= ~0xf; TCFG1 |= 3; /* MUX0 : 1/16 */ 再来看看初始值控制寄存器 <br> [[File:chapter14_lesson8_007.png|800px]] 一秒钟点灯太慢了 ，就让0.5秒 TCNTB0 = 15625; /* 0.5s中断一次 */ 这个寄存器是用来观察里面的计数值的，不需要设置 现在可以设置TCON来设置这个寄存器了<br> [[File:chapter14_lesson8_008.png|800px]] 现在需要设置Timer0<br> [[File:chapter14_lesson8_009.png|800px]] 开始需要手工更新 TCON |= (1<<1); /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */ 把这两个值放到TCNTB0 和 TCMPB0中<br> [[File:chapter14_lesson8_001.png|800px]] '''注意：这一位必须清楚才能写下一位''' 设置为自动加载并启动，先清掉手动更新位，再或上bit0 bit3 TCON &= (1<<1); TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */ 设置中断，显然我们需要提供一个中断处理函数<code>void timer_irq(void)</code> 在Timer里没有看到中断相关的控制器，我们需要回到中断章节去看看中断控制器，看看有没有定时器相关的中断 我们没有看到更加细致的Timer0寄存器<br> [[File:chapter14_lesson8_0010.png|800px]] 当<code>TCNTn=TCMPn</code>时，他不会产生中断，只有当<code>TCNTn</code>等于0的时候才可以产生中断，我们之前以为这个定时器可以产生两种中断，那么肯定有寄存器中断或者禁止两种寄存器其中之一，那现在只有一种中断的话，就相对简单些 设置中断的话，我们只需要设置中断控制器 设置<code>interrupu.c</code>中断控制器 *初始化中断控制器 <code>void interrupt_init(void)</code> INTMSK &= ~((1<<0) | (1<<2) | (1<<5)); *把定时器相应的位清零就可以了，哪一位呢？ <code>INTPND</code>的哪一位？ <code>INT_TIMER0第10位即可 </code><br> [[File:chapter14_lesson8_0011.png|800px]] INTMSK &= ~(1<<10); /* enable timer0 int */ 当定时器减到0的时候就会产生中断，就会进到start.s这里一路执行<code>do_irq</code> <syntaxhighlight lang="c" > 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irq模式 * 4. 跳到0x18的地方执行程序 */ /* sp_irq未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33d00000 /* 保存现场 */ /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ sub lr, lr, #4 stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 处理irq异常 */ bl handle_irq_c /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */ 让后进入irq处理函数中处理，处理这个irq void handle_irq_c(void) { /* 分辨中断源 */ int bit = INTOFFSET; /* 调用对应的处理函数 */ if(bit ==0 || bit == 2 || bit == 5)/*eint0,2,rint8_23*/ { key_eint_irq(bit);/*处理中断，清中断源EINTPEND*/ }else if(bit == 10)//如果等于10的话说明发生的是定时器中断，这时候就调用我们得timer_irq { timer_irq(); } /* 清中断 : 从源头开始清 */ SRCPND = (1<<bit); INTPND = (1<<bit); } 回到timer.c文件中，在这个定时器处理函数中我们需要点灯 void timer_irq(void) { /* 点灯计数 循环点灯*/ static int cnt = 0; int tmp; cnt++; tmp = ~cnt; tmp &= 7; GPFDAT &= ~(7<<4); GPFDAT |= (tmp<<4); } </syntaxhighlight> 代码写完我们实验一下，上传代码，在<code>Makefile中添加timer.o</code>，进行编译 编译后进行烧写 现象灯没有闪烁 '''他不是有一个观察寄存器么?''' 我们不断的打印这个值，看是否有变化<br> [[File:chapter14_lesson8_0012.png|800px]] 在main函数中不断打印 putchar(g_Char3); g_Char3++; delay(1000000); printHex(TCNTO0); 编译实验<br> 打印结果全都是0，发现我们的定时器根本就没有启用，<code>在timer.c文件void timer_init(void)</code>函数里设置为自动加载并启动，先清掉手动更新位，再或上bit0 bit3 TCON &= ~(1<<1);//我们没有设置取反 TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */ 再次实验<br> 发现灯已经开始闪，就可以把调试信息去除了 对程序进行改进 进入<code>main</code>函数中执行 <code>timer_init();</code> 还需要修改<code>interrupt.c</code> 初始化函数 <code>void interrupt_init(void)</code> 还需要调用中断处理函数 <code>void handle_irq_c(void)</code> 每次添加一个中断我都需要修改<code>handle_irq</code>这个函数，这样太麻烦，我能不能保证这个<code>interrupt</code>文件不变，只需要在<code>timer.c</code>中引用即可，这里我们使用指针数组 在<code>interrupt.c</code>中定义函数指针数组 typedef void(*irq_func)(int); 定义一个数组，我们来卡看下这里有多少项，一共32位，我们想把每一个中断的处理函数都放在这个数组里面来，当发生中断时，我们可以得到这个中断号，让后我从数组里面调用对应的中断号就可以了 irq_func irq_array[32]; 那么我们得提供一个注册函数 <syntaxhighlight lang="c" > void register_irq (int irq, irq_func fp) { irq_array[irq] = fp; INTMASK &= ~(1 << irq) } </syntaxhighlight> 以后我直接调用对应的处理函数 <syntaxhighlight lang="c" > void handle_irq_c(void) { /* 分辨中断源 */ int bit = INTOFFSET; /* 调用对应的处理函数 */ irq_array[bit](bit); /* 清中断 : 从源头开始清 */ SRCPND = (1<<bit); INTPND = (1<<bit); } //按键中断初始化函数需要注册 /* 初始化按键, 设为中断源 */ void key_eint_init(void) { /* 配置GPIO为中断引脚 */ GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4)); GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4)); /* S2,S3被配置为中断引脚 */ GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22)); GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22)); /* S4,S5被配置为中断引脚 */ /* 设置中断触发方式: 双边沿触发 */ EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8); /* S2,S3 */ EXTINT1 |= (7<<12); /* S4 */ EXTINT2 |= (7<<12); /* S5 */ /* 设置EINTMASK使能eint11,19 */ EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19)); register_irq(0, key_eint_irq); register_irq(2, key_eint_irq); register_irq(5, key_eint_irq); } </syntaxhighlight> 在timer.c中也需要设置中断 <syntaxhighlight lang="c" > void timer_init(void) { /* 设置TIMER0的时钟 */ /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} = 50000000/(99+1)/16 = 31250 */ TCFG0 = 99; /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */ TCFG1 &= ~0xf; TCFG1 |= 3; /* MUX0 : 1/16 */ /* 设置TIMER0的初值 */ TCNTB0 = 15625; /* 0.5s中断一次 */ /* 加载初值, 启动timer0 */ TCON |= (1<<1); /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */ /* 设置为自动加载并启动 */ TCON &= ~(1<<1); TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */ /* 设置中断 */ register_irq(10, timer_irq); } </syntaxhighlight> 把interrupt.c中按键的初始化放在最后面 我们来看看我们做了什么事情，<br> <1>我们定义了一个指针数组<br> typedef void(*irq_func)(int); 这个指针数组里面放有各个指针的处理函数<br> irq_func irq_array[32]; 当我们去初始化按键中断时，我们给这按键注册中断函数<br> register_irq(0, key_eint_irq); register_irq(2, key_eint_irq); register_irq(5, key_eint_irq); 这个注册函数会做什么事情，他会把这个数组放在注册函数里面，同时使能中断<br> <syntaxhighlight lang="c" > void register_irq(int irq, irq_func fp) { irq_array[irq] = fp; INTMSK &= ~(1<<irq); } //我们的timer.c中 timer_init(); //也会注册这个函数 /* 设置中断 */ register_irq(10, timer_irq); </syntaxhighlight> 把这个中断irq放在第10项里同时使能中断，以后我们只需要添加中断号，和处理函数即可，再也不需要修改函数 烧写执行 我们从<code>start.s</code>开始看， 一上电从<code> b reset</code>运行做一列初始化 <syntaxhighlight lang="c" > .text .global _start _start: b reset /* vector 0 : reset */ ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */ ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */ b halt /* vector 0x0c : prefetch aboot */ b halt /* vector 0x10 : data abort */ b halt /* vector 0x14 : reserved */ 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 sdram_init2 /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */ /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */ bl copy2sdram /* 清除BSS段 */ bl clean_bss /* 复位之后, cpu处于svc模式 * 现在, 切换到usr模式 */ mrs r0, cpsr /* 读出cpsr */ 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 /* 设置 sp_usr */ ldr sp, =0x33f00000 ldr pc, =sdram sdram: bl uart0_init bl print1 /* 故意加入一条未定义指令 */ und_code: .word 0xdeadc0de /* 未定义指令 */ bl print2 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */ /***最后执行main函数***/ //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 </syntaxhighlight> 进入main.c做一系列初始化 <syntaxhighlight lang="c" > int main(void) { led_init(); //interrupt_init(); /* 初始化中断控制器 */ key_eint_init(); /* 初始化按键, 设为中断源 */ timer_init(); puts("\n\rg_A = "); printHex(g_A); puts("\n\r"); </syntaxhighlight> 进入按键初始化程序 <code>interrupt.c</code> 初始化按键, 设为中断源 <syntaxhighlight lang="c" > void key_eint_init(void) { /* 配置GPIO为中断引脚 */ GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4)); GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4)); /* S2,S3被配置为中断引脚 */ GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22)); GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22)); /* S4,S5被配置为中断引脚 */ /* 设置中断触发方式: 双边沿触发 */ EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8); /* S2,S3 */ EXTINT1 |= (7<<12); /* S4 */ EXTINT2 |= (7<<12); /* S5 */ /* 设置EINTMASK使能eint11,19 */ EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19)); /*注册中断控制器*/ register_irq(0, key_eint_irq); register_irq(2, key_eint_irq); register_irq(5, key_eint_irq); } 时钟初始化程序 <code>timer_init();</code> void timer_init(void) { /* 设置TIMER0的时钟 */ /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} = 50000000/(99+1)/16 = 31250 */ TCFG0 = 99; /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */ TCFG1 &= ~0xf; TCFG1 |= 3; /* MUX0 : 1/16 */ /* 设置TIMER0的初值 */ TCNTB0 = 15625; /* 0.5s中断一次 */ /* 加载初值, 启动timer0 */ TCON |= (1<<1); /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */ /* 设置为自动加载并启动 */ TCON &= ~(1<<1); TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */ /* 设置中断 */ register_irq(10, timer_irq); } </syntaxhighlight> 让后main.c函数一直循环执行 输出串口信息 <syntaxhighlight lang="c" > while (1) { putchar(g_Char); g_Char++; putchar(g_Char3); g_Char3++; delay(1000000); //printHex(TCNTO0); } </syntaxhighlight> 定时器减到0的时候就会产生中断，<code>start.S </code> 跳到<code> 0x18</code>的地方执行 <syntaxhighlight lang="c" > ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */ b halt /* vector 0x1c : fiq */ .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irq模式 * 4. 跳到0x18的地方执行程序 */ /* sp_irq未设置, 先设置它 */ ldr sp, =0x33d00000 /* 保存现场 */ /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */ /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */ sub lr, lr, #4 stmdb sp!, {r0-r12, lr} /* 处理irq异常 */ bl handle_irq_c /* 恢复现场 */ ldmia sp!, {r0-r12, pc}^ /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */ </syntaxhighlight> 看看怎么处理irq <syntaxhighlight lang="c" > void handle_irq_c(void) { /* 分辨中断源 */ int bit = INTOFFSET; /* 调用对应的处理函数执行 */ irq_array[bit](bit); /* 清中断 : 从源头开始清 */ SRCPND = (1<<bit); INTPND = (1<<bit); } </syntaxhighlight> ='''《《所有章节目录》》'''= <categorytree mode=all background-color:white;">ARM裸机加强版</categorytree> [[Category:ARM裸机加强版 ]]
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