ARM体系结构和接口技术(十)按键中断实验

文章目录

  • 一、按键中断实验
    • (一)分析按键电路图
    • (二)芯片手册
  • 二、按键中断实验分析
    • (一)查看所有外设的总线以及寄存器基地址
    • (二)RCC章节
    • (三)GPIO章节
    • (四)EXTI:扩展中断控制器
      • 1. EXTI多路复用IO端口选择
      • 1. EXTI_FTSR1寄存器
      • 2. EXTI_FPR1寄存器
      • 3. EXIT_EXTI3寄存器
      • 4. EXTI_C1IMR1寄存器
    • (五)GIC:全局中断控制器
      • 1. GICD_CTLR : GICD control register
      • 2. GICD_ISENABLERx : GICD interrupt set-enable register x
      • 3. GICD_IPRIORITYRx :GICD interrupt priority register x
      • 4. GICD_ITARGETSRx :GICD interrupt processor target register x
      • 5. GICD_ICPENDRx :GICD interrupt clear-pending register x
      • -------------------------------------------------------------
      • 1. GICC_CTLR :GICC control register
      • 2. GICC_PMR : GICC input priority mask register
      • 3. GICC_IAR :GICC interrupt acknowledge register
      • 4. GICC_EOIR :GICC end of interrupt register
  • 三、

一、按键中断实验

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(一)分析按键电路图

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(二)芯片手册

二、按键中断实验分析

  • 注:NVIC----Cortx-M核
  • GIC----Cortx-A核

(一)查看所有外设的总线以及寄存器基地址

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  • 注:GIC的总线是A7核的内部总线,也就是说,它是由ARM公司完成的

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  • 注:EXTI的时钟源无需手动使能,它一直是使能状态

(二)RCC章节

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只需要使能GPIOF的时钟源即可

(三)GPIO章节

将PF9设置为输入模式
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(四)EXTI:扩展中断控制器

扩展中断和事件控制器(EXTI)通过可配置和直接的事件输入来管理单个CPU和系统唤醒。它为电源控制提供唤醒请求,并向CPU的NVIC生成中断请求以及向CPU的事件输入生成事件。对于每个CPU,需要一个额外的事件生成块(EVG)来生成CPU事件信号。
EXTI唤醒请求允许系统从STOP模式唤醒,并且允许CPU从CSTOP和CSTANDBY模式唤醒。
中断请求和事件请求生成也可以在RUN模式下使用。
EXTI还包括EXTI多路复用I/O端口选择。

EXTI由通过AHB接口访问的寄存器块、事件输入触发块、屏蔽块和EXTI多路复用器组成。
寄存器块包含所有EXTI寄存器。
事件输入触发块提供事件输入边沿触发逻辑。
屏蔽块提供事件输入到不同唤醒、中断和事件输出的分配,以及这些输出的屏蔽功能。
EXTI多路复用器为EXTI事件信号提供I/O端口选择。
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其中,CPU1代表MPU(主处理器单元),而CPU2代表MCU(微控制器单元)。

1. EXTI多路复用IO端口选择

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1. EXTI_FTSR1寄存器

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  • 注:EXTI最多支持76个输入的事件,EXTI_FTSR寄存器的每1个bit位配置1个输入的事件,一个寄存器最多配置32个,因此至少需要三个EXTI_FTSR寄存器。

  • 注:KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> EXTI9对应的输入事件的编号,
    查看21.3章节的表118,查看EXTI9对应的输入事件的编号
    在这里插入图片描述

2. EXTI_FPR1寄存器

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读:判读下降沿中断是否发生
读0 : 表示没有下降沿触发中断请求发生
读1 : 表示有下降沿触发中断请求发生

写:清除中断挂载标志位(需要程序员手动清除)
写0:没有意思
写1:清除下降沿挂载标志位

3. EXIT_EXTI3寄存器

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4. EXTI_C1IMR1寄存器

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(五)GIC:全局中断控制器

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1. GICD_CTLR : GICD control register

GICD层全局控制使能寄存器
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2. GICD_ISENABLERx : GICD interrupt set-enable register x

GICD层中断设置使能寄存器
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每个寄存器管理32个事件,每一位对应一个事件
使用事件号/32=商...余数,商就是寄存器编号,余数就是位数

  • 注:无需加1,因为寄存器编号就是从0开始的

中断号
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3. GICD_IPRIORITYRx :GICD interrupt priority register x

GICD层中断优先级寄存器,设置中断的优先级,编号越小中断优先级越高

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GICD_IPRIORITYRx寄存器每5个bit位管理一个中断号。而GIC支持16个SGIs, 16个PPIs,
256个SPIs,共计288个中断号。GICD_IPRIORITYRx寄存器每一个寄存器最多管理4个中断号,
要想管理288个中断号,最少需要72(288 / 4 = 72)个寄存器

问题2:KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_IPRIORITYRx寄存器的哪1个,哪5位?

中断号 / 4 = 商 ...... 余数|			|---> (余数 * 8 + 3)对应寄存器5位中的最低位|---> 寄存器的编号99 / 4 = 24 ...... 3GICD_IPRIORITYR24[31:27]位 配置99号中断的优先级,优先级的范围:0-31优先级的编号越小中断的优先级越高。

4. GICD_ITARGETSRx :GICD interrupt processor target register x

GICD层中断处理器目标分配寄存器,将中断信号转发给哪个CPU接口
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GICD_ITARGETSRx寄存器每2个bit位管理一个中断号。而GIC支持16个SGIs, 16个PPIs,
256个SPIs,共计288个中断号。GICD_ITARGETSRx寄存器每一个寄存器最多管理4个中断号,
要想管理288个中断号,最少需要72(288 / 4 = 72)个寄存器

问题2:KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_ITARGETSRx寄存器的哪1个,哪2位?

中断号 / 4 = 商 ...... 余数|			|---> (余数 * 8)对应寄存器5位中的最低位|---> 寄存器的编号99 / 4 = 24 ...... 3GICD_ITARGETSR24[25:24]位 配置99号中断的目标处理,0b01 : 分配中断给CPU0接口0b10 : 分配中断给CPU1接口		

5. GICD_ICPENDRx :GICD interrupt clear-pending register x

GICD层中断清除挂起寄存器,判读中断是否发生,清除中断挂起标志位
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每一个bit位管理一个中断号,GIC支持16个SGIs,和256个SPIs,共计288个中断号。每个寄存器最多管理32个中断号,因此最少需要9个寄存器。
问题2:KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_ICPENDRx寄存器的哪1个,哪1位?

中断号 / 32 = 商 ...... 余数|			|---> 寄存器对应的位|---> 寄存器的编号99 / 32 = 3 ...... 3GICD_ICPENDR3[3]位 配置99号中断,读0:zho写1:使能中断写0:没有影响

-------------------------------------------------------------

1. GICC_CTLR :GICC control register

GICC层全局中断控制使能寄存器
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2. GICC_PMR : GICC input priority mask register

GICC输入中断优先级屏蔽寄存器。根据中断的优先级对中断进行屏蔽
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3. GICC_IAR :GICC interrupt acknowledge register

GICC层中断应答寄存器,获取当前应答的中断的中断号,每个中断都有一个唯一的中断号。
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4. GICC_EOIR :GICC end of interrupt register

GICC层中断结束寄存器,清除中断号

三、

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