实现了 IRQ 中断服务函数的汇编部分以后,接下来我们要使用C代码实现IRQ中断服务函数的具体逻辑,主要包含初始化和中断处理两部分。
- 全局中断初始化(全局中断使能、IRQ中断使能)
- 具体中断处理逻辑实现
目录
一、全局中断初始化(理论流程)
二、IRQ 中断使能
1、认识中断ID
2、IRQ 中断使能实现
三、初始化 IRQ 中断服务函数表
1、中断服务函数指针
2、中断服务函数表声明
3、中断服务函数表初始化
四、总结:中断服务函数接口
1、通用中断服务函数(system_irqhandler)
2、中断服务函数注册接口
3、中断初始化接口
一、全局中断初始化(理论流程)
全局中断初始化的基本流程如下:
① GIC全局中断使能:相当于打开中断控制器
② IRQ中断使能:IRQ目前用于用户日常使用的有128种,我们需要手动指定具体哪一种中断使能
③ 初始化服务函数表:IRQ 一共160 种中断,我们需要为每一种中断分配一个默认的中断服务函数
④ 设置中断向量表:中断向量表默认保存在 0x00000000 的位置,但是 0x00000000 保存了boot rom 相关内容,所以我们有时需要把中断向量表换个地方保存。
二、IRQ 中断使能
IRQ 中断使能需要具体到某种具体的外设中断,即你要打开哪一种类型的中断,GPIO 的中断还是SPI 的中断。因此,在实现IRQ中断使能之前需要先了解中断ID
1、认识中断ID
IRQ 中断是我们最常用的一种中断,包含了所有外设可能产生的中断,如按键、I2C、SPI 等。为了区分这些外设产生的中断,IRQ 中断为这些外设产生的中断分配了中断号。
① 0~15号:这 16 个 ID 分配给 SGI(软件中断)。由软件触发引起的中断,通过向寄存器 GICD_SGIR 写入数据来触发,系统会使用 SGI 中断来完成多核之间的通信。
② 16~31号:这16个ID分配给 PPI(私有中断)。一个CPU可能包含多核,每个核有自己独有的中断,这些独有中断只能在指定的核中处理,我们称这种中断为“ 私有中断 ”。
③ 32~1019号:剩余的分配给 SPI(共享中断)。一个CPU可能包含多核,共享中断在所有的核中都可以得到处理,不仅限于某个特定的核。(目前只用了 128 个)
2、IRQ 中断使能实现
IRQ 中断使能使用的是SDK中的接口。下面的 99 是中断ID,比如你要使用 GPIO1 的 0 -15 引脚,对应的中断ID就是66 + 32 = 98;如果要使用 GPIO1 的 16 - 31 引脚,对应的中断 ID 就是 67 + 32 = 99
注意:这里的 32 表示SGI 和 PPI 对应的32种中断,用户无法干涉。
#include "core_ca7.h"/* 使能GIC 中 IRQ 的某个外设对应的中断 */
GIC_EnableIRQ(99);
三、初始化 IRQ 中断服务函数表
为了区分IRQ中断具体来自于哪个外设,定义了 160 种中断(前32种中断有特殊用途),我们要做的第一件事就是给这些中断配上默认的中断函数。
1、中断服务函数指针
为了管理前面说到了的 160 种中断,我们要定义一个函数指针数组,数组中保存的是函数指针(也就是函数地址),因此我们需要确定函数指针的类型。
/* 中断服务函数的格式 */
typedef void (*irqhandler_t)(void* userParams);
- 函数指针类型名:irqhandler_t
- 函数格式:
- 形参:void*,后续可能需要给中断服务函数传递参数
- 返回值:void
2、中断服务函数表声明
为了管理每一种中断对应的中断服务函数,我们要创建一个数组,数组的下标就代表中断ID,下标对应的就是中断服务函数指针。
#define MAX_INT 160/* 管理着所有的irq中断服务函数 */
irqhandler_t irqTable[MAX_INT];
3、中断服务函数表初始化
接下来我们要给这 160 个中断服务函数表逐一赋予默认中断服务函数,所以我们先简单定义一个默认中断服务函数。函数格式必须按照最开始的中断服务函数指针的格式来。
/* 默认中断服务函数 */
void default_irqhandler(void* userParams)
{return;
}
然后我们为中断服务函数表中的每一个元素进行初始化
/* 初始化 irq 中断服务函数表 */
void irqtable_init()
{unsigned int i = 0;for (; i < MAX_INT; i++){irqTable[i] = default_irqhandler;}
}
四、总结:中断服务函数接口
1、通用中断服务函数(system_irqhandler)
在汇编部分,我们已经获取到了中断ID,在通用中断服务函数中,我们要根据这个中断ID执行对应的中断服务函数。
代码中 giccIar 就是中断ID,我们根据中断ID可以在中断服务函数表中找到对应的函数地址(函数指针),直接调用即可。
/* 通用中断服务函数 */
void system_irqhandler(unsigned int giccIar)
{// GICC_IAR 寄存器低10位用于存储中断IDunsigned int intID = giccIar & 0x3ff; if (giccIar > MAX_INT){return;}// 如果没有要传递的内容,那就传递 (void*)0irqTable[giccIar]((void *)0);
}
2、中断服务函数注册接口
方才我们只是给中断服务函数表中每一个中断ID赋予了默认中断服务函数指针,后续可能会在其他地方要修改中断ID对应的中断服务函数,因此我们这里定义一个“注册中断服务函数”
/* 注册中断服务函数 */
void register_irqhandler(unsigned int intID, irqhandler_t handler)
{irqTable[intID] = handler;
}
3、中断初始化接口
GIC 全局中断使能 和 IRQ 中断使能用的都是 SDK 中的接口。
#include "core_ca7.h"/* 中断初始化 */
void interrupt_init()
{/* GIC 全局中断使能初始化 */GIC_Init();/* irq 中断服务函数表初始化 */irqtable_init();/* 设置中断向量表偏移 */__set_VBAR((uint32_t)0x87800000);/* 使能GIC 中 IRQ 的某个外设对应的中断 */GIC_EnableIRQ(99);
}