i.MX6ULL(五) 中断（按键驱动蜂鸣器）

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#单片机 #嵌入式硬件

于 2023-06-03 09:00:00 首次发布

文章详细介绍了在Cortex-A7处理器上设置中断向量表、关闭I/DCache和MMU、初始化栈指针、处理复位中断以及编写中断服务函数的过程。此外，还讨论了GPIO按键中断的配置，包括触发方式、中断使能和清除中断标志位。最后，展示了如何注册和处理GPIO1_IO18的中断。

按键中断 KEY0 （UART1_CTS 引脚）触发蜂鸣器

1 修改start.S 添加中断相关定义

中断向量表

.global _start  				/* 全局标号 */

/*
 * 描述：	_start函数，首先是中断向量表的创建
 * 参考文档:ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf P42，3 ARM Processor Modes and Registers（ARM处理器模型和寄存器）
 * 		 	ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf P165 11.1.1 Exception priorities(异常)
 */
_start:
	ldr pc, =Reset_Handler		/* 复位中断 					*/	
	ldr pc, =Undefined_Handler	/* 未定义中断 					*/
	ldr pc, =SVC_Handler		/* SVC(Supervisor)中断 		*/
	ldr pc, =PrefAbort_Handler	/* 预取终止中断 					*/
	ldr pc, =DataAbort_Handler	/* 数据终止中断 					*/
	ldr	pc, =NotUsed_Handler	/* 未使用中断					*/
	ldr pc, =IRQ_Handler		/* IRQ中断 					*/
	ldr pc, =FIQ_Handler		/* FIQ(快速中断)未定义中断 			*/

2 定义对应的中断函数

2.1 复位函数

CP15协处理器

1 关闭I,DCache和MMU CP15协处理器附加（上电之初，我们的内存初始化比较慢一拍，当cpu初始化了，但内存还没准备好之后，就对内存进行数据读，那么势必会造成了指令取址异常，系统就会挂了。）

mmu在设备上电之初是没有任何作用的，也就是说，在u-boot的初始化之初执行汇编的那一段代码中，包括后面的初始化一些具体的外设时，访问的都是实际的地址，mmu的打开起不到任何的意义

2 设置处理器9中模式(按需）对应SP指针，要使用中断必须设置 IRQ模式下的SP指针 C12

3 清除bss

4 跳转main函数

Cotex-A7 参考手册 107页面关闭I,DCache和MMU SCTLR寄存器系统控制寄存器

中断向量偏移设置

将新的中断向量表首地址写入到CP15 的VBAR 寄存器

mcr p15, 0, r0, c12, c0, 0

注意读改写顺序

分支预测(Branch Prediction)：解决处理分支指令导致流水线失败的数据处理方法。从P5时代开始的一种先进的，解决处理分支指令（if-then-else)导致流水线失败的数据处理方法，由CPU来判断程序分支的进行方向，能够加快运算速度。

/* 复位中断 */	
Reset_Handler:

	cpsid i						/* 关闭全局中断 */

	/* 关闭I,DCache和MMU 
	 * 采取读-改-写的方式。
	 */
	mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0     /* 读取CP15的C1寄存器到R0中       		        	*/
    bic     r0,  r0, #(0x1 << 12)     /* 清除C1寄存器的bit12位(I位)，关闭I Cache            	*/
    bic     r0,  r0, #(0x1 <<  2)     /* 清除C1寄存器的bit2(C位)，关闭D Cache    				*/
    bic     r0,  r0, #0x2             /* 清除C1寄存器的bit1(A位)，关闭对齐						*/
    bic     r0,  r0, #(0x1 << 11)     /* 清除C1寄存器的bit11(Z位)，关闭分支预测					*/
    bic     r0,  r0, #0x1             /* 清除C1寄存器的bit0(M位)，关闭MMU				       	*/
    mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0     /* 将r0寄存器中的值写入到CP15的C1寄存器中	 				*/

	
#if 0
	/* 汇编版本设置中断向量表偏移 */
	ldr r0, =0X87800000

	dsb   //数据同步指令 
	isb   //指令同步
	mcr p15, 0, r0, c12, c0, 0
	dsb
	isb
#endif
    
	/* 设置各个模式下的栈指针，
	 * 注意：IMX6UL的堆栈是向下增长的！
	 * 堆栈指针地址一定要是4字节地址对齐的！！！
	 * DDR范围:0X80000000~0X9FFFFFFF
	 */
	/* 进入IRQ模式 */
	mrs r0, cpsr
	bic r0, r0, #0x1f 	/* 将r0寄存器中的低5位清零，也就是cpsr的M0~M4 	*/
	orr r0, r0, #0x12 	/* r0或上0x13,表示使用IRQ模式					*/
	msr cpsr, r0		/* 将r0 的数据写入到cpsr_c中 					*/
	ldr sp, =0x80600000	/* 设置IRQ模式下的栈首地址为0X80600000,大小为2MB */

	/* 进入SYS模式 */
	mrs r0, cpsr
	bic r0, r0, #0x1f 	/* 将r0寄存器中的低5位清零，也就是cpsr的M0~M4 	*/
	orr r0, r0, #0x1f 	/* r0或上0x13,表示使用SYS模式					*/
	msr cpsr, r0		/* 将r0 的数据写入到cpsr_c中 					*