ARM2200 下的中断编程三

UC/OS操作系统上编写中断函数

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Author :tiger-john
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Update-Time : 2011年1月29日星期六

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目录：

ARM2200下的中断编程一

ARM2200下的中断编程二

ARM2200 下的中断编程三

一．在uc/os操作系统上设计中断函数时所要考虑的一些问题：

1 .操作系统本身必须使用一个定时器中断源来作为系统节拍中断，它是操作系统工作的基础。

2.只要没有关闭中断，中断服务程序就可以中断任何任务的运行，所以将中断服务程序看成比最高优先级（0）级的任务还要高的任务。

3.中断服务程序的功能应该尽量简单，只要将获取的异步事件通信给关联任务即可，后续处理由其关联任务完成。

4.实时操作系统UC/OS移植到ARM7体系的CPU上时，没有对FIQ 进行处理，即FIQ是不受操作系统管理的。由于没有操作系统介入，FIQ的ISR无法与关联任务进行通信，所获取的信息不能及时得到关联任务的处理，故只能以原始形式保存在一个缓冲区内，等待以后进行离线处理。

注：由于使用FIQ方式进行采样，其ISR不受操作系统管理，所以只能用使能中断源和关闭中断源来控制FIQ中断过程。

二． 在UC/OS操作系统上编写ISR

1. 在UC/OS上编写ISR和在裸机上编写ISR时的区别

l 进入中断：除了要保护现场外，还需要调用进入中断服务函数，用来通知实时操作系统，使UC/OS操作系统掌握当前中断的嵌套深度

l 运行功能代码：除了完成ISR的实质公能的代码外，还要实现与其他任务进行通信的功能。通过这种通信功能使关联任务得到同步信号或数据，从而进入就绪状态。但是，在ISR中不允许调用延迟函数和可能被挂起的系统服务函数。

2.如何在UC/OS操作系统上编写ISR?

在UC/OS中用中断程序由以下几部分组成：

l 添加中断句柄

l 配置和初始化中断源

l 配置向量中断控制器

l 编写中断服务函数

1>.中断句柄：

在UC/OS操作系统上编写中断程序，必须在文件IRQ.S的尾部添加中断句柄：

XXX_Handler HANDLER XXX_Exception

l XXX_Handler是ISR的起始地址，即汇编的起始地址，在初始化化向量控制器时作为中断向量地址使用。其中的XXX可根据具体的中断源名称命名

l HANDLER是句柄关键字，必须大写。

l XXX_Exception:是用C语言编写的功能函数名，该函数用汇编调用。其中的XXX可根据具体的中断源名称命名

Eg:如果要使用UART0作为一个中断源，用来接收数据，则需要在文件IRQ.S的尾部添加一个中断句柄：

Timer0_Handler HANDLER Timer0_Exception

UART0_Handler HANDLER UART0_Exception

RTC_Handler HANDLER RTC_Exception

EINT3_Handler HANDLER EINT3_Exception

2>.配置和初始化中断源

1>在一个中断源开始之前，需要配置和初始化中断源，使它按预定的方式工作。

还是以UART0为例：

/***********************************************************

* 作者：tiger-john

* 时间：2011年1月29日

* 名称： UART0_Init

* 功能：UART0初始化 通讯波特率115200，8位数据位，1 位停止位，无奇偶校验

* 入口参数： bps 串口波特率

* 出口参数： 无

***********************************************************/

void UART0_Init(uint32 bps)

{

uint16 Fdiv;

PINSEL0 = (PINSEL0 & ~(0xf) | 0x05) ; //设置UART0的引脚

U0LCR = 0x83;

Fdiv = (Fpclk>>4)/bps;

U0DLM = Fdiv>>8;

U0DLL = Fdiv%256;

U0LCR = 0x03;

U0FCR = 0x41; // 使能FIFO，并设置触发点为4字节

U0IER = 0x01; // 允许RBR中断，即接收中断

}

3>.向量中断控制器配置

为了使中断信号和对应的ISR联系起来，还必需对向量中断控制器进行配置。对于通道号为X的中断源XXXX，如果配置中断优先级为Y，则需要在target.c文件中的

VICInit ()函数中添加代码：

//声明中断源XXX的中断服务函数ISR

extern void XXXX_Handler(void);

//将ISR入口地址填入向量寄存器Y

VICVectAddrY = (uint32)XXXX_Handler;

//向量中断方式，通道号为X

VICVectCntlY = (0x20 | X);

void VICInit(void)

{

extern void IRQ_Handler(void);

extern void Timer0_Handler(void);

extern void UART0_Handler(void);

extern void RTC_Handler(void);

extern void EINT3_Handler(void);

VICIntEnClr = 0xffffffff;

VICDefVectAddr = (uint32)IRQ_Handler;

VICVectAddr0 = (uint32)Timer0_Handler;

VICVectCntl0 = (0x20 | 0x04);

VICIntEnable = 1 << 4;

VICVectAddr1 = (uint32)UART0_Handler;

VICVectCntl1 = (0x20 | 6);

VICVectAddr2 = (uint32)RTC_Handler;

VICVectCntl2 = (0x20 | 13);

VICIntEnable = 1 << 13;

VICVectAddr3 = (uint32)EINT3_Handler;

VICVectCntl3 = (0x20 | 17);

VICIntEnable = 1 << 17;

}

4>.编写中断服务程序程序的功能函数

void XXXX_Exception(void)

{

OS_ENTER_CRITICAL();//关中断

清除中断源；

通知中断控制器中断结束；

OS_EXIT_CRITICAL();//开中断

用户中断处理代码；

}

注：在UC/OS编写中断服务函数时，清除中断源和清除中断控制器的工作必须放在临界代码端中。即在UC/OS中编写中断服务函数时，必须要有OS_ENTER_CRITICAL();和OS_EXIT_CRITICAL()。

3.控制中断源的工作：

在程序运行过程中，可以通过使能中断源和关闭中断源来启动和关闭通道号为X的中断源。

VICIntEnable = 1 << X;//使能中断源X产生中断

VICIntEnClr = 1 << X;//禁止中断源X产生中断

三．设计ISR与关联任务之间的通信方法：

1. ISR的主要功能是响应异步事件，该异步事件将触发一系列操作。ISR设计的基本原则是：尽可能简短。

2.ISR与关联任务的通信方式有两种类型：信号型和数据型。

1>当使用信号量进行通信时，ISR只完成发送信号量的工作，表示事件已经发生，通过信号量的同步功能触发关联任务。

2>当使用数据进行通信时，ISR需要完成对异步事件的信息进行采集工作，然后使用消息邮箱（或消息队列）将数据发送给关联任务，由关联任务完成后续数据处理工作。

3>做项目时常见的三种情况：

Ø 触发ISR的事件不包含数据：不需要对事件进行信息采集。此时，ISR使用信号量与关联任务进行通信。

Ø 触发ISR的事件是包含数据的低频事件：将数据采集的工作放在关联任务中完成，（产生的时刻延迟与采样周期相比可以忽略不计，对采集数据的质量没有影响。此时，ISR使用信号量与关联任务进行通信，从而简化了ISR。

Ø 触发ISR的事件是包含数据的中高频事件：数据采集的工作放在关联任务中完成时，产生的时延与采样周期相比不能忽略不计时，对采样数据的质量有影响。此时，关联任务从消息邮箱中得到消息的数据，并完成后续处理工作。

Ø 触发ISR的事件是包含数据的非周期高频率事件:对于非周期高频事件，其最短事件间隔可能小于一个事件数据处理的耗时，如果使用消息邮箱进行通信，就可能会出现数据丢失现象。此时，数据采集的工作应该在ISR中完成，由ISR使用具有数据缓冲功能的消息队列与关联任务进行通信。关联任务从消息队列中得到消息的数据，并完成后续处理工作。