ARM中断体系和ZYNQ中断体系详解

01、ARM中断体系

① ARM体系中，在存储地址的低位，固化了一个32字节的硬件中断向量表。

② 异常中断发生时，程序计数器PC所指的位置不同，异常中断就不同。中断结束后，中断不同，返回地址也不同。但是，对于系统复位中断，不需要返回，因为整个应用系统就是从复位中断中开始的。

 

 

数据访问终止：数据访问的地址不存在，或者当前地址不允许访问。

快速中断请求：外部引脚的快速中断请求，比外部中断请求等级高，但是一般外设的中断请求使用外部中断请求。

指令预取终止：预取指令的地址不存在，或者当前地址不允许访问。

未定义的指令：ARM或协处理器认为当前指令未定义。

ARM中断流程：

 

 

首先在主程序中发生IRQ中断请求，程序跳到中断向量表找IRQ中断对应的解析程序地址，然后再跳到中断解析程序，进而执行中断程序。

02、ZYNQ中断体系

ZYNQ包括三种中断：私有中断，软件中断和共享中断。

1）私有中断：每个CPU连接5个私有中断，中断ID27—31。

 

 

2）软件中断：16个，中断号：0—15。通过CPU私有总线向ICDSGIR寄存器写中断号，并且制定CPU。

3）共享中断：接收来自如GPIO、DMA、定时器等模块的中断信号。中断号32-95。

它们之间的关系：

 

 

03、PL端的一个按键，点亮PS端LED。

首先还是硬件配置，加入ZYNQ的软核，配置一下DDR和UART。

然后，因为要用到PL端的按键，所以要建立PL与PS之间的联系，通过EMIO或者AXI总线，EMIO能不能中断还没有研究，这里用的AXI。

① 加AXI_GPIO IP核，设置GPIO端口中断使能，GPIO宽度为1（只用了一个按键），设置方向为全输入。

 

 

（如果想控制PL端LED，就再加一个AXI_GPIO核），设置输出就可以了。

② 打开中断

 

 

IRQ_F2P是PL与PS的共享中断，下面的是两个ARM核的快速中断和外部中断（都来自PL属于CPU私有中断），私有中断如何点亮LED还没有测试。

③ PS端LED，设置I/O外设，GPIO里勾选MIO，点亮的LED管脚为MIO0。

然后自动连接，（手动连接AXI_GPIO ip2intc_irpt），绑定gpio_rtl的管脚为T17（按键），3.3V，然后输出，生成HDL Wrapper，导出硬件（包含比特流文件），载入SDK。

 

 

04、各种初始化：

① 初始化按键：

 

 

设置单通道，方向为输入。

② 初始化LED：

 

 

设置MIO0为输出，使能引脚（不使能不能点亮，与AXI接PL端LED有点区别，后者不需要使能）。然后引脚写高电平，使LED初始状态为灭。

③ 初始化中断：

 

 

中断初始化写成一个函数，传入参数是中断的ID，另外以上各种初始化，需要实例化XGpio、XGpioPs、XScuGic类型的变量，直接定义为全局变量，这样会比较方便。

④中断函数：

 

 

A. 函数首先是中断初始化，与先前的按键初始化与LED初始化差不多。

B. 接着是定义了一个InterruptSystemSetup函数，定义为：

 

 

C.连接，我理解的就是，将这个中断与按键的行为，连接起来。XScuGic_Connect(&gpio_intr, INTR_GPIO, (Xil_ExceptionHandler)BTN_Intr_Handler, (void*)&key)，这个函数中参数的意思，第一个参数就是实例化的XScuGic对象了，第二个参数，是对应的XPAR_FABRIC_AXI_GPIO_0_IP2INTC_IRPT_INTR，也就是定义的那个中断IRQ_F2P，定义在xparameters.h里。

 

 

定义为61，这也就是IRQ_F2P的中断号为61-68和84-91，共同组成了IRQ_F2P[15:0]。

第三个参数，调用的中断处理函数，发生的中断操作写在里面。第四个参数，连接的对象，这里是按键，即将中断行为与按键行为连接起来。

 

编辑：hfy