ZYNQ基本使用(4) 中断 -- 私有定时器中断

目录

 

中断

中断简介

私有、共享和软中断

通用中断控制器GIC

复位和时钟

模块图

CPU中断信号直通

功能说明

软件生成的中断 SGI

CPU私有外设中断PPI

共享外围中断SPI

硬件系统

软件系统

私有定时器中断

函数API

参考


 

中断

中断简介

UG585 CH7 Interrupts

以下主要是翻译的文档。

 

中断通过GIC pl390连接CPU。

CPU接收的中断包括来自外围I/O和PL侧。主要包括下面关键点:

私有、共享和软中断

每个CPU都一组私有外设中断PPI,使用分组寄存器专用访问。PPI包括全局全局定时器、私有看梦定时器、私有定时器和PL侧的FIQ/IRQ。(是ARM的两种不同的中断模式)

软中断SGI被路由到一个或两个CPU。SGIs由通用中断控制器GIC的寄存器生成。

共享外设中断SPIs由各种I/O和PS和PL的内存控制器,被连接到一个或两个CPU。SPIs同时也被路由到PL侧。

(从上面的图,可以看到中断分为三类,SGI、PPI和SPI,其中SPI由包括PS和PL两部分)

通用中断控制器GIC

GIC是一个管理来自PS和PL中断的集中资源。当CPU接口接收下一个中断是,GIC使能、禁用、屏蔽和优先处理中断源并以编程方式发送中断给选定的CPU。

此外,GIC支持安全扩展以实现安全感知系统。

GIC基于ARM GIC v1.0 非矢量

为了快速读写响应,GIC通过私有总线访问寄存器,避免暂时阻塞或其他瓶颈。

GIC集中所有的中断资源进行调度,分发最该优先级的中断给各个CPU。

当一个中断面向多个CPU时,GIC确保一次只有一个CPU执行。

所有的中断源都有唯一的中断标识号。

所有的中断源都有自己的可配置的优先级和目标CPU列表。

(从上面的图可以看到,SGI、PPI和SPI都是发给GIC,通过IRQ/FIQ发送给CPU)

复位和时钟

GIC的复位由复位子系统控制,由系统级控制寄存器SLCRA9_CPU_RST_CTRL寄存器的PERI_RST位.控制。该信号也复位CPU的私有定时器和私有看梦定时器AWDT。复位后,所有挂起或正在进行的中断全部被忽略。

GIC操作的时钟是CPU_3x2x(一半CPU的频率)。

模块图

SPIs由各种子系统生成,包括PS的I/O外设和PL的逻辑。

CPU中断信号直通

PL的中断可以路由到GIC作为PPI #4或#1中断,或者绕过GIC通过直通复用器。

两个CPU都可以使用。直通模式由mpcore.ICCICR寄存器控制。

 

功能说明

软件生成的中断 SGI

<think>好的,我现在需要帮助用户解决关于Zynq 7020 AMP架构下CPU1的私有定时器中断裸机开发的问题。首先,我需要回忆一下Zynq 7020的双核结构。Zynq-7000系列有两个Cortex-A9核,AMP模式下两个核可以独立运行不同的操作系统或裸机程序。用户的问题集中在CPU1的私有定时器设置,我需要确保自己了解私有定时器的相关寄存器配置。 首先,私有定时器(Private Timer)是每个CPU核心独有的,地址应该从0xF8F00600开始。需要配置加载值、控制寄存器,并启用中断中断号方面,私有定时器中断属于PPI(私有外设中断),CPU0的PPI中断号是29,而CPU1的应该是对应的。不过需要确认一下,可能用户在使用CPU1时,中断号是否相同或者不同,这里可能需要查文档。 接下来,中断控制器的配置。Zynq使用的是GIC(通用中断控制器),在裸机开发中需要配置GIC的Distributor和CPU Interface。对于CPU1来说,可能需要确保中断分配到对应的CPU,并且优先级和使能位设置正确。同时,中断服务函数的注册需要将中断处理函数地址写入向量表,或者通过设置VBR(向量基址寄存器)来指向自定义的向量表。 然后,代码结构方面,用户可能需要初始化定时器,配置中断控制器,编写中断服务函数,并启用全局中断。需要注意的是,在AMP模式下,两个核之间的资源访问需要协调,比如共享内存或者使用核间通信机制,但用户的问题主要聚焦在CPU1的私有定时器,可能暂时不需要处理核间通信部分,但可能需要确保内存分配正确,避免冲突。 此外,启动流程方面,在AMP环境中,CPU1通常由CPU0启动,通过写入CPU1的启动地址并释放复位。因此,用户可能需要将CPU1的代码编译成不同的可执行文件,并确保其加载到正确的内存地址。同时,在代码中需要设置好CPU1的堆栈和异常向量表。 可能还需要考虑缓存和MMU的配置,确保定时器相关寄存器的访问是有效的。在裸机开发中,通常需要禁用MMU,但缓存可能需要根据情况进行配置,比如是否启用数据缓存来加速访问,但需要确保寄存器映射的内存区域配置正确,避免缓存导致的问题。 最后,测试和调试部分,用户可能需要使用JTAG调试器分别连接到两个核,或者在代码中加入日志输出到共享内存,通过串口或其他方式查看CPU1的中断触发情况。同时,需要确保中断处理函数正确清除中断标志,避免重复进入中断。 可能遇到的问题包括中断未触发,原因可能是中断号配置错误、GIC未正确使能、定时器控制寄存器的配置有误,或者中断处理函数没有正确清除中断标志。需要逐步排查这些方面,并参考Xilinx的官方文档和例程,确保寄存器的配置值正确。</think>### Zynq 7020 AMP 裸机开发中 CPU1 私有定时器中断配置步骤 #### 1. **硬件基础** - Zynq 7020 包含双 Cortex-A9 核(CPU0 和 CPU1),私有定时器(Private Timer)是每个核的独立外设,地址为 $0xF8F00600$(CPU0)和 $0xF8F01600$(CPU1)[^1]。 - 私有定时器中断属于 PPI(私有外设中断),CPU1 的私有定时器中断号为 **30**。 #### 2. **关键寄存器配置** ##### a. **定时器初始化** ```c // 设置定时器加载值(32 位) *(volatile uint32_t*)(0xF8F01600 + 0x00) = LOAD_VALUE; // Timer Load Register // 控制寄存器配置 *(volatile uint32_t*)(0xF8F01600 + 0x08) = 0x07; // Timer Control Register: // 0x01: 使能定时器 // 0x02: 自动重载模式 // 0x04: 中断使能 ``` ##### b. **中断控制器(GIC)配置** ```c // GIC Distributor 配置(使能中断分配) *(volatile uint32_t*)(0xF8F01000 + 0x100) |= (1 << 30); // GICD_ISENABLERn(使能 PPI 30) // GIC CPU Interface 配置(CPU1 侧) *(volatile uint32_t*)(0xF8F00100 + 0x0C) = 0x1F0; // ICCPMR(优先级掩码) *(volatile uint32_t*)(0xF8F00100 + 0x00) = 0x01; // ICCICR(使能 CPU Interface) ``` #### 3. **中断服务函数(ISR)** ```c void __attribute__((interrupt)) timer_isr(void) { // 清除定时器中断标志 *(volatile uint32_t*)(0xF8F01600 + 0x0C) = 0x01; // Timer Interrupt Status Register // 用户自定义操作(如翻转 GPIO) } ``` #### 4. **向量表与中断绑定** - 在启动代码中修改向量表,将 IRQ 入口指向通用中断处理函数: ```assembly .section .vectors ldr pc, [pc, #24] // IRQ 跳转指令 .word irq_handler // IRQ 处理函数地址 ``` - 在 C 代码中绑定具体中断: ```c void irq_handler(void) { uint32_t int_id = *(volatile uint32_t*)(0xF8F00100 + 0x0C); // ICCIAR if (int_id == 30) timer_isr(); *(volatile uint32_t*)(0xF8F00100 + 0x10) = int_id; // ICCEOIR } ``` #### 5. **启动流程(AMP 模式)** - CPU0 需通过写 **SLCR.ACP_CTRL** 寄存器释放 CPU1 复位,并设置其启动地址: ```c *(volatile uint32_t*)(0xF8000000 + 0x244) = CPU1_ENTRY_ADDR; // 设置 CPU1 启动地址 *(volatile uint32_t*)(0xF8000000 + 0x8) |= 0x1; // 释放 CPU1 复位 ``` #### 6. **注意事项** - **内存隔离**:在 AMP 模式下需通过 MPU 或 MMU 配置隔离 CPU0 和 CPU1 的内存访问。 - **共享资源同步**:若操作共享外设(如 GPIO),需使用原子操作或软件锁。 - **调试方法**:可通过 UART 打印日志或 LED 指示灯验证中断触发。
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