OK6410 裸机中断最简单代码

怼烎@ 2022-06-18 01:40 122阅读 0赞

近来想学ARM开发，使用了S3C6410核的OK6410开发板，为了学习ARM的底层技术，想从裸机开始学习，结果一路挫折，问题多多，经过很长一段时间的摸索也没有太多成果，因为平常上班，项目的事情也忙，看书的时间也不够多，结果走进中断编程都经过了将近一个月！！

中断，我认为在初学单片机开发的时候是一个比较麻烦的事情，所有想把这个东西弄懂，结果在网上找了遍，都没有找到可以用的代码!为什么呢？因为懂的人，觉得没有必要，不懂的人反正是不懂，就像我一样。在论坛上http://bbs.witech.com.cn/thread-3809-1-1.html ，我觉得那个裸机视频很好，至少我在视频的帮助下，很快可以完成点灯了，那种兴奋是非常好的，但想走入中断，那就是一个很麻烦的事。高手们写的代码，太长太多，像我只是知道一点点的，是看不懂太多代码的，至于官方的代码，更是难懂，因为太多太复杂，对于初学者不利，容易打退堂鼓。（……好像说了太多废话了，其实我想说的是，初学这东西，还是要有点韧性好）

如果想在OK6410开发板上学着写一个裸机程序，那本文是非常适合你的，我会让你知道写中断的一切我知道，而你也同样需要的知识。如果您是高手，请莫见笑，并烦请指教。

本文将使用最简代码来完成定时器0的中断，每秒中断一次，并轮流显示开发板上的四个小LED灯。

程序两个部分，一部分是启动代码（汇编），另一部分是中断C程序。

节选启动复位代码：

;允许中断
    ENABLE_IRQ
      MRS R0, CPSR         ;将CPSR保存至R0寄存器中
      BIC R0, R0, #0x80    ;R0 = R0 & ~0x80,清除中断位
      MSR CPSR_c, R0       ;将R0写回CPSR状态寄存器
      MOV PC, LR           ;返回到调用代码
    ResetInit
      LDR R14, =0x50100000 ;初始化一下栈指针
      BL       ENABLE_IRQ  ;打开中断允许位
      B       Main      ;跳入MAIN程序

上面的代码就是一个简单的启动代码，当然来包括中断向量配置这些，这些请查看上传的工程文件。

如果需要完成中断，那么一定得打开中断允许位，不然，任意中断都是不会产生的，这是我摸索过程中的一个问题。这个问题很难吗？不是，而是因为没有人告诉你这么做，后来我在周立功出的ARM基础书上看到的。总之，要完成一个中断的产生，需要具备三个条件：（1）初始化了中断源，（2）配置了中断向量允许位，（3)状态寄存器的标志位请零。上述代码完成了第三个条件，下面，我通过代码来完成中断源的初始化工作。下面给出一张周立功给出的一张图：

![0_1314888787FU16.gif][]

如果您因为中断不能进入，请检查是否满足前面的三个条件，也对应于本图的三个环。

当我发现中断不进入的时候，也看到过此图，但并没有理解，只到我调度的时候，在AXD下查看CPU寄存器的时候，发现I与F的标志，将手对修改了I标志，结果中断程序的断点进入了，至此明白了这个图。有时候一个图在这里，如果你没有理解这个图，或者理解这图背后的原理，是很难明白绘图者的真正函义。图对于理解了的，很容易记忆，而且有用，对于其它人而言，也容易理解，但有时候理解并不能把握真实的函义，所以需要学习，将图的理解，并最终成为自己的记忆。

下面代码通过设置寄存器来完成配置工作。在这里的代码，如果你手上没有芯片文档，那基本上是看不懂的天书。因为我是菜鸟，所以我觉得我的问题可能是一些初学者的问题。比如，下面的代码为什么是这样写的，这样写的依据是从哪里来的？你告诉我去参考文档，我知道了这个配置的原理，但我还是无法融汇贯通啊？我当时看文档的时候总是问自己这些问题。为什么呢？因为文档太长太多，而且是英文的，我手里的S3C6410文档就有1371页，是不是我写LED就只看GPIO部分了呢？的确是这样，但你想写中断了，是不是只看定时器单节就可以了，这里回答肯定不是这样的，你需要查看中断相关节，可能还要查看前面几节关于CPU的特性介绍，中断功能的介绍等信息，这也意味着，走入中断，表示你对这个CPU也有所了解了，通过对中断的理解，也表明你可以做更多有意义的事情了。看文档，看资料是必须的，遇到问题再去看资料的时候，会得到一些灵感。

//初始化定时器0，重动重载计数值
    //这里为什么是这样的顺序，为什么这么写，请参考S3C6410芯片文档
    void timer_init(void)
    {
        rTINT_CSTAT |= 1<<0;   //开timer0中断,允许timer0中断发生
        rVIC0INTENABLE |= 1<<23;  //开timer0的使能（相当于关掉mask）
     
        rTCFG0 &= ~0xFF;  // 清除预分频因子位
        rTCFG0 |= 0x41;   // 设置分频因子(0x41->65, 65+1=66分频), 定时器时钟频率为1Mhz
        rTCFG1 &= ~0x11;  // 设置Divider MUX0为零 1分频
     
        rTCNTB0 = 1000000;   //设初值(1s)
     
        rTCON |= 1<<1;      //开Manual Update (Update TCNTB0,TCMPB0)设置初值后要更新TCNTB
        rTCON |= 1<<3;      //Auto Reload on  自动重装开启
        rTCON |= 1<<0;        //timer0 open;
     
        rTCON &= ~(1<<1);   //不再Update TCNTB0,TCMPB0
    }

上在的代码完也了定时器的初始化，开始，我通过写定时器状态零位，打开TIME0中断，然后，基本中断向量允许位，这也是中断条件(2)需要的，这样定时器中断配置就配置好了，然后， 需要初始人中断源的配置信息，这是条件（1）所要求的，我们需要定时器完成定时任务，就需要定时器计数到零的时候，自动装载计算值，重新计数，以重新产生中断。这里为什么要这么设置了，设置的顺序在文档中有说明的，比如这里对rTCON的配置就是要求的一个顺序。定时器分频在S3C6410文档的PWM节有描述，这里将时间频率设为1MHz，这样我们就好计算定时的时间了。

关于定时器初值的计算，我说一下我的理解。

MHz是兆赫兹，表示一秒内振荡的资料，这表示1MHz = 每秒震荡1000 000次，反过来，如果你需要一秒的定时，你需要计数1000,000次，也就是要求频率为1MHz，那如何配置频率为1MHz呢？参考手册上有这个参数：

Timer input clock Frequency = PCLK / ( \{prescaler value + 1\} ) / \{divider value\}

这样如果需要一秒的时间一次中断，在没有配置PPL（可以配置CPU的倍频的东西）的情况下，CPU的频率为FOSC的频率，即66MHz,在分频为66,预分频为0,那么需要设置计数值为1000,000,这样就可以产生每秒一次的中断了。

中断初始化完成之后，主程序可以进入死循环，等待中断的来临……

在等待之前，我们需要正确设置中断向量，进入C语言代码的中断程序，再正确返回到程序的原为位置。中进入中断向量之前，CPU进入中断状态，使用中断状态下的特殊寄存器，通过寄存器仍然使用中断之前模式的，为了防止破坏中断之前的代码，需要备份这些寄存器，之后，将中断函数的返回地址设置好后，就可以进入实际中断处理函数了。中断处理函数返回后，需要恢复寄存器现场，并通过将PC设置为中断前的地址，以使主程序断续。

IRQHandler
            STMFD SP!,{r0-r3,r12,lr}           ;保存现场
            ldr lr, =int_return                ;设置中断异常处理程序返回地址到下面的位置
            B  IRQ_Exception                   ;直接进入到中断函数处理
    int_return
            LDMFD SP!,{r0-r3,r12,lr}           ;恢复现场
            SUBS PC,LR,#4                      ;返回进入中断前的代码

通过上面的简陋代码，可以让中断进入到我们的C程序IRQ\_Exception程序中。

下面给出简单的中断跑马灯代码：

int i = 0;
    // IRQ异常中断
    void IRQ_Exception()
    {
    	i %= 4;
    	// 打开一个灯，并闭另外一个灯
    	rGPMDAT = ~(1<<i++);
    		
    	// 清除定时器中断状态位
    	while((rTINT_CSTAT & 0x20)) rTINT_CSTAT |= (1 << 5);
    }

中断程序很简单，切换灯，并清除中断。清除中断是我最后的一个难点，这一行代码，我查了很多资料，还不是很明白。首先，中断状态一定要清除的，不然程序进入中断后，将不会再出来了，因为中断状态不清，中断将会不断的产生。还有中断状态清除是通过置位寄存器指定位来清零的，如果不加入while等待，那么清除指令操作很可能没有正确执行，导致中断会马上再次进入，而且表现在灯效果上，就是四个灯只有两个隔着亮，这里的原因是第二次清中断，一条指令就可以成功，第一次不会成功。如果在中断加入延时代码，也会每次都成功。后来分析，并参考资料，说是在电平中断时，只有在中断无效状态时，该位置位才有效。这也是这里为什么一定会使用while等待的原因了。

好了，中断程序就这样介绍完了，这里还有如何设置启动代码，寄存器如果定义等相关内容，可以参考由上面给出的飞凌论坛的《裸机教学视频第一季》。如果出了第二季，我就不会这么走的如此艰辛了。  
程序下载地址：http://download.csdn.net/source/3567988

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