中断简述 中

本文以S3C44B0X为例介绍了ARM7处理器的中断系统,包括中断控制器、中断优先级产生模块和控制中断的寄存器。解释了IRQ与FIQ的区别、中断请求及屏蔽的处理,并阐述了中断优先级的硬件决定方式,强调了快速响应中断的重要性。

           由于2440的资料在这块讲的不是特别清晰,这里就以S3C44B0X为例,其具有30个中断源,包括一个看门狗定时器、6个定时器、6个UART、8个外部、4个DMA、2个RTC、1个ADC、1个IIC和一个SIO。其内置的中断控制器可以接收来自这30个中断源的请求,S3C44B0X是ARM7架构的为基础的,ARM7 TDMI有两种中断模式:FIQ和IRQ。

一、中断控制器

1、IRQ和FIQ的区别:

         对于FIQ必须尽快处理这件事并离开这个模式;IRQ可以被FIQ中断,但IRQ不能中断FIQ;为了使FIQ更快,所以FIQ模式具有更多的私有寄存器,上篇可以看出2440的FIQ有8个备份寄存器。


2、CPSR的F位和I位

         如果程序状态寄存器CPSR的F位被设置为1,处理器将不接受来自中断控制器的FIQ;如果CPSR的I位被设置为1,处理器将不接受来自中断控制器的IRQ。


3、中断请求寄存器INTPEND

中断是指CPU在正常执行程序的过程中,遇到外部(IO引脚中断)/内部(定时器中断)的紧急事件需要处理,暂时中断当前程序的执行,而转去为事件服务,待服务完毕,再返回到暂停处继续执行原来的程序[^1]。中断产生的条件主要有以下几点: - **外部事件触发**:外部设备需要与CPU进行数据交互时,会向CPU发出中断请求信号。例如,当键盘有按键按下、打印机完成打印任务等情况发生时,相应的外部设备会产生中断请求,请求CPU进行处理。 - **内部异常情况**:CPU在执行程序过程中,可能会遇到一些异常情况,从而触发中断。如除零错误、非法指令、内存访问越界等。这些异常会使CPU暂停当前程序的执行,转而处理相应的异常中断。 - **定时器事件**:内部定时器达到预设的时间时,会触发定时器中断。定时器中断常用于实现定时任务,如操作系统的时间片轮转调度、周期性的数据采集等。 - **中断允许控制**:CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制。只有当CPU允许中断时,才会响应外部或内部产生的中断请求;若CPU禁止中断,则会忽略这些请求,继续执行当前程序。 - **优先级排队**:当有多个中断请求同时发生时,需要对这些中断请求进行优先级排队。只有优先级较高的中断请求才会被CPU优先响应处理,以确保重要的事件能够得到及时处理。 ### 代码示例(以Python模拟简单的中断控制) ```python # 模拟中断允许标志 interrupt_enabled = True # 模拟外部设备产生中断请求 def external_device_interrupt(): global interrupt_enabled if interrupt_enabled: print("外部设备产生中断请求,CPU开始处理") else: print("中断被禁止,忽略外部设备中断请求") # 模拟CPU禁止中断 def disable_interrupt(): global interrupt_enabled interrupt_enabled = False print("CPU禁止中断") # 模拟CPU允许中断 def enable_interrupt(): global interrupt_enabled interrupt_enabled = True print("CPU允许中断") # 测试 enable_interrupt() external_device_interrupt() disable_interrupt() external_device_interrupt() ```
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