1-2 SDK Interrupt 测试-优快云博客

前言

本日记记录使用中断的过程，以GPIO Interrupt Demo记录中断使用流程

PL 对 PS中断

在这里插入图片描述

IRQ NAME	IRQ Number	Bits	Required Type	Description
PL_PS_Group0	121:128	7,8	rising edge/high level	PL to PS interrupt signals 0 to 7.(3)
PL_PS_Group1	136:143	8	rising edge/high level	PL to PS interrupt signals 8 to 15.(3)

ZCU106开发版对应的SOC支持两组PL to PS中断(共16个中断)
- group0: 中断号为121–128，8个中断
- group1: 中断号为136–143，8个中断

如何使用

如果使能了IRQ0：第一组PL to PS中断
- PL端对PS端产生多个中断，默认从ID 121开始分配
- 第一个中断的ID：121
- 第一个中断的ID：122
- …累加但第一组最大ID不超过128
记录使用过一个中断的过程

流程

![[Pasted image 20250111174555.png]]

BD设计

参考这一部分第一篇日记链接: 1 使用EMIO

SDK设计

/*
 * emio-interrupt.c: simple test application
 *
 * This application configures UART 16550 to baud rate 9600.
 * PS7 UART (Zynq) is not initialized by this application, since
 * bootrom/bsp configures it to baud rate 115200
 *
 * ------------------------------------------------
 * | UART TYPE   BAUD RATE                        |
 * ------------------------------------------------
 *   uartns550   9600
 *   uartlite    Configurable only in HW design
 *   ps7_uart    115200 (configured by bootrom/bsp)
 */

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xparameters.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xscugic.h"
#include "xgpiops.h"

#define printf xil_printf

#ifndef GPIO_DEVICE_ID
#define GPIO_DEVICE_ID XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID
#endif

#ifndef INTR_DEVICE_ID
#define INTR_DEVICE_ID XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID
#endif

#define PL_KEY_INTR XPAR_XGPIOPS_0_INTR  // 可以设置为121，表示第一个中断ID
// #define PL_KEY1_INTR  XPAR_XGPIOPS_0_INTR+1   // 如果是有两个中断，表示中断ID 加 1就行，三个四个也是如此

// PL端GPIO从78号开始，顺序分配就行，与VIVADO中进行的引脚约束的顺序无关
#define PL_LED   (78)  /* The pin connected to the LED */
#define PL_KEY   (79)  /* The pin connected to the pushbutton sw14 */
 
XGpioPs Gpio;
XScuGic Intc;

int IntrInitFunction(XScuGic *instancePtr, u16 DeviceId, XGpioPs *instanceGpio);
void GpioHandler(void *CallBackRef);

int count = 0;
int led_status = 0;

int main()
{
    int Status;
    /*
        * Initialize the GPIO
        */
    printf("Begin initial GPIO\n\r");
    XGpioPs_Config *ConfigPtr;
    ConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(GPIO_DEVICE_ID);
    if (ConfigPtr == NULL) {
        return XST_FAILURE;
    }
    Status = XGpioPs_CfgInitialize(&Gpio, ConfigPtr, ConfigPtr->BaseAddr);
    if (Status != XST_SUCCESS) {
        return XST_FAILURE;
    }

    /*
        * Set the direction for the LED pin to be an output
        * Set the output enable for the LED pin
        * Set the initial calue for the LED pin to be off
    */
    XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, PL_LED, 1);
    XGpioPs_SetOutputEnablePin(&Gpio, PL_LED, 1);
    XGpioPs_WritePin(&Gpio, PL_LED, 0);

    /*
     * Set the direction for the PL_KEY pin to be an input
     * Set the interrupt type rising for the PL_KEY pin
     * Set the interrupt enable for the PL_KEY pin
     */
    XGpioPs_SetDirectionPin(&Gpio, PL_KEY, 0);
    XGpioPs_SetIntrTypePin(&Gpio, PL_KEY, XGPIOPS_IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);  // 设置输入IO为中断类型
    XGpioPs_IntrEnablePin(&Gpio, PL_KEY);								   // 使能
    printf("End initial GPIO\n\r");

    Status = IntrInitFunction(&Intc, INTR_DEVICE_ID, &Gpio);
    if (Status != XST_SUCCESS) {
        return XST_FAILURE;
    }
    return 0;
}

/* 初始化并建立中断函数 */
int IntrInitFunction(XScuGic *instancePtr, u16 DeviceId, XGpioPs *instanceGpio)
{
    int status;
    XScuGic_Config *IntrConfig;
    IntrConfig = XScuGic_LookupConfig(INTR_DEVICE_ID);
    if (IntrConfig == NULL) {
        return XST_FAILURE;
    }

    status = XScuGic_CfgInitialize(instancePtr, IntrConfig, IntrConfig->CpuBaseAddress);
    if (status != XST_SUCCESS) {
        return XST_FAILURE;
    }

    XScuGic_SetPriorityTriggerType(instancePtr, PL_KEY_INTR, 0x10, 0x1); /* set pl_key failing sensitive*/

    status = XScuGic_Connect(instancePtr, PL_KEY_INTR, (Xil_InterruptHandler)GpioHandler, (void *)instanceGpio);
    if (status != XST_SUCCESS) {
        return XST_FAILURE;
    }


    XScuGic_Enable(instancePtr, PL_KEY_INTR);

    Xil_ExceptionInit();
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, instancePtr);
    Xil_ExceptionEnable();

    return XST_SUCCESS;
}

void GpioHandler(void *CallBackRef)
{
    XGpioPs *GpioPtr = (XGpioPs *)CallBackRef;
    int key_value = XGpioPs_IntrGetStatusPin(GpioPtr, PL_KEY);
    if ((key_value))
    {   
        printf("get interrupt counts: %d \r\n", count);
        XGpioPs_WritePin(GpioPtr, PL_LED, led_status);
        led_status = ~led_status;
        count += 1;
    }
    XGpioPs_IntrClearPin(GpioPtr, PL_KEY);
}

关与XScuGic_SetPriorityTriggerType(instancePtr, PL_KEY_INTR, 0x10, 0x1); /* set pl_key failing sensitive*/函数
- 第一个参数：中断实例化指针
- 第二个参数：中断ID, 这里就是PL_KEY_INTR对应的宏定义ID号就是121
- 第三个参数：中断优先级，只能值8的整数倍，越小优先级越高
- 第三个参数：中断触发类型
  - 0x01: 高电平触发
  - 0x11: 上升沿触发
关于XScuGic_Connect(instancePtr, PL_KEY_INTR, (Xil_InterruptHandler)GpioHandler, (void *)instanceGpio);函数
- 第一个参数：中断实例化指针
- 第二个参数：中断ID, 这里就是PL_KEY_INTR对应的宏定义ID号就是121
- 第三个参数：中断回调函数，这里的函数名就是GpioHandler，(Xil_InterruptHandler)是一个指针类型进行类型转换
- 第三个参数：中断回调参考实例，可以是中断实例化指针，但一般是需要中断回调函数中使用的实例化指针

关于回调函数GpioHandler

void GpioHandler(void *CallBackRef)
{
    XGpioPs *GpioPtr = (XGpioPs *)CallBackRef;
    int key_value = XGpioPs_IntrGetStatusPin(GpioPtr, PL_KEY);
    if ((key_value))
    {   
        printf("get interrupt counts: %d \r\n", count);
        XGpioPs_WritePin(GpioPtr, PL_LED, led_status);  /* 控制LED状态变化 */
        led_status = ~led_status;
        count += 1;
    } 
    XGpioPs_IntrClearPin(GpioPtr, PL_KEY);             /* 清除中断 */
}

参数：固定格式，对应的就是XScuGic_Connect第三个参数：中断回调参考实例，可以是中断实例化指针，但一般是需要中断回调函数中使用的实例化指针
获得按键的值
执行对应的操作
清除中断，便于下次中断触发
关于XGpioPs_IntrGetStatusPin函数，就是封装的读对应GPIO寄存器的值，只是进行了一些封装使读写更加安全。

关于异常
```
    Xil_ExceptionInit();
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, instancePtr);
    Xil_ExceptionEnable();
```
- 需要初始化并设置 ARM 处理器的异常处理功能。
- ARM 处理器支持 7种异常情况：复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、中断请求（IRQ）和快速中断请求（FIQ）。
- ARM 处理器支持的每种异常也都有自己的 ID 标识，其中 XIL_EXCEPTION_ID_INT 用于标识中断请求（IRQ）异常。
- 通过调用函数 Xil_ExceptionRegisterHandler( XIL_EXCEPTION_ID_INT,(Xil_ExceptionHandler) XScuGic_InterruptHandler, &scugic_inst )来给 IRQ 异常注册处理程序，它会将中断控制器 GIC 的中断处理程序与 ARM 处理器中的硬件中断处理逻辑连接起来。
- 另外还要通过 Xil_ExceptionEnable()函数使能 IRQ 异常。