1.1 S3C2440系统中断
CPU和外设构成了计算机系统,CPU和外设之间通过总线进行连接,用于数据通信和控制,CPU管理监视计算机系统中所有硬件,通常以两种方式来对硬件进行管理监视:
l 查询方式:CPU不停的去查询每一个硬件的当前状态,根据硬件的状态决定处理与否。好比是工厂里的检查员,不停的检查各个岗位工作状态,发现情况及时处理。这种方式实现起来简单,通常用在只有少量外设硬件的系统中,如果一个计算机系统中有很多硬件,这种方式无疑是耗时,低效的,同时还大量占用CPU资源,并且对多任务系统反应迟钝。
l 中断方式:当某个硬件产生需要CPU处理的事件时,主动通过一根信号线“告知”CPU,同时设置某个寄存器里对应的位,CPU一旦发现这根信号线上的电平有变化,就会中断当前程序,然后去处理发出该中断请求。这就像是医院重危病房,病房每张病床床头有一个应急按钮,该按钮连接到病房监控室里控制台一盏指示灯,只要该张病床出现紧急情况病人按下按钮,病房监控室里电铃会响起,通知医护人员有紧急情况,医护人员这时查看控制台上的指示灯,找出具体病房,病床号,直接过去处理紧急情况。中断处理方式相对查询方式要复杂的多,并且需要硬件的支持,但是它处理的实时性更高,嵌入式系统里基本上都使用这种方式来处理。
系统中断是嵌入式硬件实时地处理内部或外部事件的一种机制。对于不同CPU而言,中断的处理只是细节不同,大体处理流程都一样,S3C2440A的中断控制器结构如下图所示:
图3-3 S3C2440中断控制器
中断请求由硬件产生,根据中断源类型分别将中断信号送到SUBSRCPND(SubSourcePending)和SRCPND(SourcePending)寄存器,SUBSRCPND是子中断源暂存寄存器,用来保存子中断源信号,SRCPND是中断源暂存寄存器,用来保存中断源信号。中断信号可通过编程方式屏蔽掉,SUBMASK是子中断源屏蔽寄存器,可以屏蔽指定的子中断信号, MASK功能同SUBMASK用来屏蔽中断源信号。中断分为两种模式:一般中断的和快速中断,MODE是中断模式判断寄存器,用来判断当前中断是否为快速中断,如果为快速中断直接将快速中断信号送给ARM内核,如果不是快速中断,还要将中断信号进行仲裁选择。S3C2440A支持多达60种中断,很有可能多个硬件同时产生中断请求,这时要求中断控制器做出裁决,Priority是中断源优先级仲裁选择器,当多个中断产生时,选择出优先级最高的中断源进行处理,INTPND是中断源结果寄存器,里面存放优先级仲裁出的唯一中断源。