【韦东山旧1期学习笔记】11.S3C2440 中断实验（二）按键IRQ实验

小鱼儿 2023-07-08 15:25 87阅读 0赞

### 目录 ###

*  按键IRQ实验
 *   *  硬件介绍
     *  LED灯操作代码
     *  按键初始化代码
     *  GPIO 中断触发方式
     *  GPIO中断屏蔽寄存器
     *  中断控制器设置
     *  中断处理函数
     *  main函数
     *  实验效果动态图

# 按键IRQ实验 #

## 硬件介绍 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
这四个按键和将要控制的LED灯对应的电路原理图如下所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
由上图可知，当按键没有按下时，EINT0、EINT2、EINT11和EIN19都处于高电平；当按键按下时，这四个引脚都处于低电平。我们使用S2按键触发IRQ中断来控制LED1，使用S3按键触发IRQ中断来控制LED2，使用S4按键触发IRQ中断来控制LED4。  
对于S5按键，我们让其触发FIQ中断来控制三盏灯同时点亮或熄灭。  
都让它们按下点亮LED灯，松开熄灭LED灯。

所以IRQ实验涉及S2、S3、S4三个按键和LED1、LED2、LED4三个灯。其对应的SoC GPIO管脚如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][20200226220500735.jpg]  
我们可以看到，LED1对应的GPIO是GPF4，LED2对应的GPIO是GPF5，LED4对应的GPIO是GPF6。  
按键S2对应的GPIO是GPF0，S3对应的GPIO是GPF2，S4对应的GPIO是GPG3。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][20200226224944668.jpg]

## LED灯操作代码 ##

首先我们先进行LED灯操作的代码编写。我们先将GPF4、GPF5、GPF6初始化为输出引脚，并使其输出高电平，这样三盏LED灯均熄灭。之后编写点亮和熄灭函数，方便后续调用。具体代码如下所示：  
led.c

#include "s3c2440_soc.h"
    #include "led.h"
    
    void leds_init(void) { 
    	//清除[13:8]比特位
    	GPFCON &= (~(0x3F << 8));	
    	//[13:12][11:10][9:8]分别设置为0b01
    	//使得GPF4、GPF5、GPF6管脚处于输出状态
    	GPFCON |= (0x15 << 8);
    	//设置上拉电阻，使其默认处于高电平
    	//GPFUP |= (0x7 << 4);
    	//使其输出高电平，熄灭LED灯
    	GPFDAT |= (0x7 << 4);
    }
    
    void led_on(int ledNum) { 
    	int offset = 0;
    	switch(ledNum){ 
    		case LED1:
    			offset = 4;
    			break;
    		case LED2:
    			offset = 5;
    			break;
    		case LED4:
    			offset = 6;
    			break;
    		default:
    			return;
    	}	
    	if(offset == 0) { 
    		return;
    	}
    	GPFDAT &= (~(1 << offset));
    }
    
    void led_off(int ledNum) { 
    	int offset = 0;
    	switch(ledNum){ 
    		case LED1:
    			offset = 4;
    			break;
    		case LED2:
    			offset = 5;
    			break;
    		case LED4:
    			offset = 6;
    			break;
    		default:
    			return;
    	}	
    	if(offset == 0) { 
    		return;
    	}
    	GPFDAT |= (1 << offset);
    }

led.h

#ifndef __LED_H__
    #define __LED_H__
    
    #define LED1 1
    #define LED2 2
    #define LED4 4
    
    void leds_init(void); 
    void led_on(int ledNum); 
    void led_off(int ledNum); 
    
    #endif

## 按键初始化代码 ##

void keys_init_irq(void) { 
    	//按键S2对应的GPIO是GPF0
    	//S3对应的GPIO是GPF2
    	//S4对应的GPIO是GPG3
    	//初始化GPF0 GPF2为中断功能，对应EINT2 EINT0
    	GPFCON &= (~(0x33));
    	GPFCON |= (0x2 << 4) | (0x2 << 0);
    	//初始化GPG3为中断功能，对应EINT11
    	GPGCON &= (~(0x3 << 6));
    	GPGCON |= (0x2 << 6);
    	//设置GPIO中断触发方式为双边沿触发
    	EXTINT0 |= (0x7 | (0x7 << 8));
    	EXTINT1 |= (0x7 << 12);
    	//打开GPIO中断屏蔽开关
    	//对于EINT0~EINT3来说，GPIO控制器这里是始终没有屏蔽中断的。
    	//我们只需打开EINT11中断屏蔽即可。
    	EINTMASK &= (~(0x1 << 11));
    	//打开中断控制器对应的中断开关
    	INTMSK &= (~((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 5)));
    }

从中可以看出，这里涉及到的中断为EINT0、EINT2和EINT11。

## GPIO 中断触发方式 ##

下面开始设置中断触发方式。我们使用的是EINT0、EINT2和EINT11。为了检测按键按下和松开，我们采用双边沿触发。

EXTINT0 |= (0x7 | (0x7 << 8));
    EXTINT1 |= (0x7 << 12);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## GPIO中断屏蔽寄存器 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
从上图我们可以看到，对于EINT0~EINT3来说，GPIO控制器这里是始终没有屏蔽中断的。  
我们只需打开EINT11中断屏蔽即可。

EINTMASK &= (~(0x1 << 11));

## 中断控制器设置 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
通过S3C2440用户手册可以查到它的中断源表如上图所示。可以看到，EINT0、EINT2和EINT11都属于without sub-register中断源。所以我们不用设置SUBMSK寄存器。  
下面来设置INTMSK寄存器，如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
我们需要打开EINT0、EINT2和EINT8\_23中断开关。  
INTMSK &= (~((1 << 0) | (1 << 2) | (1 << 5)));  
优先级我们使用默认的优先级即可。

## 中断处理函数 ##

在中断处理函数中，我们根据硬件中断号去读取相应引脚的电平状态，以判断是按下还是松开按键，之后决定打开还是熄灭LED灯。处理完毕后，从源头开始清理中断标识。  
我们查看GPIO控制器中的外部中断PENDING寄存器 EINTPEND可以看到，如果是EINT11中断发生，那么我们首先需要清除这里的置位。注意，这里也是写1清零，写0不变。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Jha2VyVGhlR3JlYXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

void irqExpHandler(void) { 
    	//现在处于SVC模式
    	//我们先获取硬件中断号
    	unsigned int interruptNum = INTOFFSET;
    	printf("IRQ Interrupt Number: %d\n\r", interruptNum);
    	//按键 按下后为低电平
    	unsigned int isKeyUp = 0;
    	int ledNum = -1;
    	switch(interruptNum){ 
    		case 0:
    			//EINT0中断 s2按键
    			isKeyUp = (GPFDAT & 0x1);
    			ledNum = LED1;
    			
    		break;
    		case 2:
    			//EINT2 s3按键
    			isKeyUp = (GPFDAT & (0x1 << 2));
    			ledNum = LED2;
    		break;
    		case 5:
    			//EINT8_23 s4按键
    			isKeyUp = (GPGDAT & (0x1 << 3));
    			ledNum = LED4;
    		break;
    
    		default:
    		break;
    	}
    	if(ledNum > 0) { 
    		if(isKeyUp) { 
    			//熄灭LED1
    			led_off(ledNum);
    			printf("Key is Up.LED%d is turn off.\n\r", ledNum);
    		}else { 
    			led_on(ledNum);
    			printf("Key is Down.LED%d is turn on.\n\r", ledNum);
    		}
    	}
    	
    	//处理完毕，从源头开始清理中断标志
    	//注意是写1清零
    	if(interruptNum == 5) { 
    		EINTPEND |= (0x1 << 11);
    	}
    	SRCPND |= (0x1 << interruptNum);
    	INTPND |= (0x1 << interruptNum);
    	printf("IRQ Interrupt is Handled\n\r");
    }

## main函数 ##

主函数中只做一件事，就是无限死循环打印字符变量gCh，之后自增一继续打印。

char gCh = 'A';
    int main(void) { 
    	leds_init();
    	keys_init_irq();
    	printf("%s\n\r", "IRQ Test.");
    	dump_norFlash(80);
    	
    	while(1) { 
    		printf("%c(0x%02x) ", gCh, gCh);
    		gCh++;
    		wait(888888);
    	}
    	return 0;
    }

## 实验效果动态图 ##

![在这里插入图片描述][20200227002731690.gif]

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