NiosII 的中断处理方式带有典型的RISC处理器的特征,所有的中断处理都从同一入口进入,然后由软件加以分配。负责分配工作的软件叫系统ISR,它是由开发系统提供的,自动的连接到可执行程序上。系统ISR维护着一个中断向量表,表中的每一项代表着一个专项处理程序的入口。所有的专项处理程序都是由用户定义然后注册到中断向量表中的,叫做用户ISR。系统ISR的入口地址是在SOPC_Builder中定义的,叫Exception Address。和中断有关的CPU寄存器有:ctl0、ctl1、ctl3、ctl4。Ctl0 是程序状态字,它的bit0位是全局中断允许位,1代表允许,0代表禁止。Ctl0是程序状字的堆栈,当发生中断时,由它保留一个程序状态字的备份。Ctl3是中断允许寄存器,其中每一位控制着一个中断源,1代表允许,0代表禁止,共计32位。Ctl4是中断申请寄存器,每一位对应着一个中断源的中断请求,1代表有中断,0代表没有中断,共计32位。 NiosII的中断处理过程是这样的: 1、 考备一份程序状态字到ctl1; 2、 清除全局中断允许位PIE,禁止中断; 3、 将下一条将执行的指令的地址存入R29,以便中断返回之用; 4、 跳转到中断入口地址,进入系统ISR; 5、 系统ISR保护现场; 6、 系统ISR检测ctl1的PIE位,如为0则进入软中断处理程序从11继续,否则由7继续; 7、 系统ISR检测Ctl4,如果有中断申请,则转到硬中断处理和序,否则进入软中断处理程序; 8、 硬中断处理程序将检测中断申请号,并检索中断向量表,跳转到用户中断处理程序; 9、 用户中断处理程序做出具体的处理,最后返回系统ISR; 10、 系统ISR恢复现场,并返回;
11、 软中断处理程序进行陷井指令、模拟指令判断,并做相应处理,然后返回系统ISR; 12、 系统ISR恢复现场并返回; 软中断处理程序是用来处理由软件发起的中断事件的,包括调试指令引起的中断及未定义指令引起的中断。目前未定义指令的处理主要为乘、除法运算指令的处理,不支持用自定义的操作码,除用户自己修改系统程序。如果软中断处理程序遇到了一个不识别的操作码,将返回一个不确定的结果。 与用户编程相关API函数有: 1、 alt_irq_register(); 2、 alt_irq_disable(); 3、 alt_irq_enble(); 4、 alt_irq_disable_all(); 5、 alt_irq_enable_all(); alt_irq_register()是向系统ISR注册用户ISR的API函数。其原形为: int alt_irq_register( alt_u32 id, void *context, void (* isr)(void *, alt_u32)) id 代表被服务的中断向量号; context 是运行参数指针,将来作为第一个参数传给用户ISR; Isr 是一个函数指针,指向用户ISR入口; 如果注册成功,函数返回0,并允许全局中断及被服务中断;不成功返回非0值。 Alt_irq_disable()用来禁止某个中断服务。原形为: Int alt_irq_disable(alt_u32 id) Id 为对应的中断号; 返回值为0; alt_irq_enable()与alt_irq_disable()对应,用来开启某个中断服务。原形为: int alt_irq_enable(alt_u32 id) alt_irq_disable_all()用于关闭全局中断,原形为: alt_irq_context alt_irq_disable_all(void) 返回值为中断控制寄存器的值。 Alt_irq_enable_all()用于开启全局中断,原形为: void alt_irq_enable_all( alt_irq_context context) context 代表中断控制寄存器的值。 用户定义的用户ISR程序要符合统一的原形定义,即: void isr(void * context, alt_u32 id) 函数名没特别的要求,与一般函数一样。入口参数与返回值要严格按标准形式定义,否则系统ISR将不能正确的对其调用。
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