AS32X601驱动系列教程 PLIC_中断应用详解

平台中断控制器（Platform Level Interrupt Controller，PLIC）是国科安芯AS32系列MCU芯片的中断控制器，主要对中断源进行采样，优先级仲裁和分发。各外设中断统一连到PLIC，PLIC统一管理并输出中断请求到内核。

硬件设计

本节硬件同USART章节一致。

软件设计

代码分析

在之前的按键章节我们已经对AS32的中断进行了简单实用，本节将用串口的接收中断实验进一步加深一下使用过程。

回顾之前的启动文件章节，有如下一段代码：

在RISCV指令集中，在机器模式下中断相关的寄存器有MSTATUS、MIE和MTVEC，其中前两个寄存器控制系统中断使能，具体内容颗翻看启动文件讲解，MTVEC用于保存中断入口地址，当中断发生时，程序指针会自动跳转到TrapEntry地址处开始执行，该段代码位于as32x601_trapentry.S文件中，用汇编文件编写，在这个函数下，我们会将RISCV内核所有相关寄存器，包括PC指针等全部进行保存，然后调用中断入口处理函数，完成后恢复现场寄存器值，从而实现中断功能。

中断处理函数位于as32x601_plic.c文件中，我们找到如下函数：

1. / *
2. • Function: PLIC_TrapHandler
3. • Description: Interrupt handler type selection.
4. • Param: Mcause: determine the type of exception or interrupt based on the value of the mcause register.
5. • Return: None
6. */
7. void PLIC_TrapHandler(uint32_t Mcause)
8. {

9. */* Initializes the external interrupt structure */*
   

PLIC_EXTITypeDef ExtInt = {{0}, 0};

11. 
12. ```
if((Mcause & 0x80000000) != 0)

{

14. ```
switch (Mcause & 0x0fff)

{

16. ```
case 3: */* Machine software interrupt */*

MSoftWare_IRQ_Handler();

18. ```
break;

case 7: / Machine timer interrupt /

20. ```
MTimer_IRQ_Handler();

break;

22. ```
case 11: */* Machine external interrupt */*

PLIC_SwitchMEXTI(&ExtInt);

24. ```
break;

default:

26. ```
break;

}

28. ```
}

else

30. ```
{

switch (Mcause & 0xfff)

32. ```
{

case 0: / Instruction address misaligned /

34. ```
InstAddrMisalign_Handler();

break;

36. ```
case 1: */* Instruction access fault */*

InstAccessFault_Handler();

38. ```
break;

case 2: / Illegal instruction /

40. ```
IllegalInst_Handler();

break;

42. ```
case 3: */* Breakpoint */*

Breakpoint_Handler();

44. ```
break;

case 4: / Load address misaligned /

46. ```
LoadAddrMisalign_Handler();

break;

48. ```
case 5: */* Load access fault */*

LoadAccessFault_Handler();

50. ```
break;

case 6: / Store/AMO address misaligned /

52. ```
StoreAMOAddrMisalign_Handler();

break;

54. ```
case 7: */* Store/AMO access fault */*

StoreAMOAccessFault_Handler();

56. ```
break;

case 11: / Environment call from M-mode /

58. ```
ECall_Handler();

break;

60. ```
case 12: */* Instruction page fault */*

InstPageFault_Handler();

62. ```
break;

case 13: / Load page fault /

64. ```
LoadPageFault_Handler();

break;

66. ```
case 15: */* Store/AMO page fault */*

StoreAMOPageFalut_Handler();

68. ```
break;

default:

70. ```
break;

}

72. ```
}

73. }

在这个函数中，系统中断首先会读取MCAUSE寄存器的最高位，如果最高位为0，代表此事件为异常，RISCV定义了此类型，具体可直接查看MCAUSE寄存器定义；如果最高位为1，证明此事件为系统中断，此时可根据低位去选择处理的中断类型。

AS32除了系统定时中断和软件中断外，plic定义了64个plic中断，之前的的异常和中断均为向量类型，但进入plic中断后即为非向量模式，但可以软件支持嵌套，64个中断类型均已经在此文件中定义，所有定义均为弱函数，因此可以复制中断处理函数名写在自定义位置。接下来以串口中断为例介绍用法：

复制之前的usart工程，在print.c中修改初始化代码如下：

1. / *
2. • Function: User_Print_Init
3. • Description: Configure Print USART.
4. • Param: BaudRate: USART communication baud rate.
5. • Return: None.
6. */
7. void User_Print_Init(uint32_t BaudRate)
8. {

9. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
   

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

11. ```
PLIC_InitTypeDef PLIC_InitStructure;

GPIOD_CLK_ENABLE();

14. ```
USART0_CLK_ENABLE();

/ Set GPIO multiplex mapping /

17. ```
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_USART0);       */* USART0_TX */*

GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART0); / USART0_RX /

19. ```
*/* GPIO Configure */*

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;

21. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode      = GPIO_Mode_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_Out_PP;

23. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_OStrength = GPIO_OStrength_4_5mA;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

25. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin       = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

27. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_IType     = GPIO_IN_FLOATING;

GPIO_InitStructure.GPIO_OStrength = GPIO_OStrength_4_5mA;

29. ```
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

USART_DeInit(USART0);

32. 
33. ```
USART_StructInit(&USART_InitStructure);

/ Initializes the USART0 /

36. ```
USART_InitStructure.USART_BaudRate     = BaudRate;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

38. ```
USART_InitStructure.USART_StopBits     = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

40. ```
USART_InitStructure.USART_Mode         = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_InitStructure.USART_OverSampling = USART_OverSampling_16;

42. ```
USART_Init(USART0, &USART_InitStructure);

USART_Cmd(USART0, ENABLE);

45. 
46. ```
USART_ITConfig(USART0, USART_IT_RXNE, ENABLE);

/ Configer the USART0 interrupt /

49. ```
PLIC_InitStructure.PLIC_IRQChannel = USART0_IRQn;

PLIC_InitStructure.PLIC_IRQPriority = 1;

51. ```
PLIC_InitStructure.PLIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

PLIC_Init(&PLIC_InitStructure);

53. }
54. 
55. */* *
56. * Function: USART0_IRQ_Handler
57. * Description: USART0 interrupt handler function.
58. * Param: None.
59. * Return: None.
60. */
61. 
62. void USART0_IRQ_Handler()
63. {
64. 
65. ```
if(USART_GetFlagStatus(USART0, USART_FLAG_RXNE) != RESET)

{

67. ```
*/* Clear the interrupt pending bits */*

USART_SendData(USART0,USART_ReceiveData(USART0));

69. ```
}

70. }

在这个代码中，44行之前和串口章节完全一样，不再重复进行说明。第46行，调用串口的中断使能函数，使能串口接收中断，该处形参中的中断类型已经定义好，可以自行查询，之后需要开启PLIC的中断通道以及优先级配置，之后调用PLIC_Init函数进行初始化。

接下来，需要重写中断处理函数，该函数名已经在PLIC库文件中定义完成，直接复制过来即可，在这个函数中首先判断终端的来源，之后通过调用发送函数原路径发出，当然这只是一个实验，功能比较简单，实际使用过程中切忌这种用法。

最后主函数中对上述代码只需要做初始化即可，没有实际逻辑，因此在这不做展示。

下板验证

将上述代码编译烧录完成，连接串口线与上位机，观察现象。

审核编辑 黄宇