第014课 Jz2400_ARM异常与中断体系详解

时间:2022-07-26
本文章向大家介绍第014课 Jz2400_ARM异常与中断体系详解，主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。

第001节_概念引入与处理流程

取个场景解释中断。

假设有个大房间里面有小房间，婴儿正在睡觉，他的妈妈在外面看书。

问：这个母亲怎么才能知道这个小孩醒？

  • 过一会打开一次房门，看婴儿是否睡醒，让后接着看书
  • 一直等到婴儿发出声音以后再过去查看，期间都在读书

第一种 叫做查询方式： *优点：简单 *缺点： 累 写程序如何：

while(1)
{
    1 read book(读书)
    2 open door（开门）
    if(睡)
        return(read book)
    else
        照顾小孩

}

第二种叫中断方式：

  • 优点：不累
  • 缺点：复杂

写程序：

while(1)
{
    read book
    中断服务程序()//如何被调用？
    {
    处理照顾小孩
    }
}

我们看看母亲被小孩哭声打断如何照顾小孩？

母亲的处理过程:

1 平时看书

2 发生了各种声音，如何处理这些声音 :: 有远处的猫叫（听而不闻，忽略） :: 门铃声有快递（开门收快递） :: 小孩哭声（打开房门，照顾小孩） 3 母亲的处理 :: 只会处理门铃声和小孩哭声 :: a 现在书中放入书签，合上书(保存现场) :: b 去处理 (调用对应的中断服务程序) :: c 继续看书(恢复现场)

不同情况，不同处理：

a 对于门铃：开门取快件

b 对于哭声:照顾小孩

我们将母亲的处理过程抽象化——母亲的头脑相当于CPU

耳朵听到声音会发送信号给脑袋，声音来源有很多种，有远处的猫叫，门铃声，小孩哭声。这些声音传入耳朵，再由耳朵传给大脑，除了这些可以中断母亲的看书，还有其他情况，比如身体不舒服，有只蜘蛛掉下来，对于特殊情况无法回避，必须立即处理

对比我们的arm系统

有CPU，有中断控制器。

中断控制器可以发信号给CPU告诉它发生了那些紧急情况

中断源有按键、定时器、有其它的（比如网络数据）

这些信号都可以发送信号给中断控制器，再由中断控制器发送信号给CPU表明有这些中断产生了，这些成为中断(属于一种异常)

还有什么可以中断CPU运行？

指令不对，数据访问有问题

reset信号，这些都可以中断CPU 这些成为异常中断

重点在于保存现场以及恢复现场

处理过程

a 保存现场(各种寄存器)

b 处理异常(中断属于一种异常)

c 恢复现场

arm对异常(中断)处理过程

1 初始化: :: a 设置中断源，让它可以产生中断 :: b 设置中断控制器(可以屏蔽某个中断，优先级) :: c 设置CPU总开关，(使能中断)

2 执行其他程序:正常程序

3 产生中断:按下按键—>中断控制器—>CPU

4 cpu每执行完一条指令都会检查有无中断/异常产生

5 发现有中断/异常产生，开始处理。对于不同的异常，跳去不同的地址执行程序。这地址上，只是一条跳转指令，跳去执行某个函数(地址)，这个就是异常向量。如下就是异常向量表,对于不同的异常都有一条跳转指令。

.globl _start
_start: b   reset
    ldr pc, _undefined_instruction
    ldr pc, _software_interrupt
    ldr pc, _prefetch_abort
    ldr pc, _data_abort
    ldr pc, _not_used
    ldr pc, _irq //发生中断时，CPU跳到这个地址执行该指令 **假设地址为0x18**
    ldr pc, _fiq
//我们先在0x18这里放 ldr pc ,__irq,于是cpu最终会跳去执行__irq代码
//保护现场，调用处理函数，恢复现场

(3-5都是硬件强制做的)

6 这些函数做什么事情? :: 软件做的: :: a 保存现场(各种寄存器) :: b 处理异常(中断): :::: 分辨中断源 :::: 再调用不同的处理函数 :: c 恢复现场

对比母亲的处理过程来比较arm中断的处理过程。

中断处理程序怎么被调用？

CPU—>0x18 –跳转到其他函数-> :: 做保护现场 :: 调用函数 :::: 分辨中断源 :::: 调用对应函数 :: 恢复现场

cpu到0x18是由硬件决定的，跳去执行更加复杂函数(由软件决定)

第002节CPU模式(Mode)状态(State)与寄存器

这节课我们来讲CPU的工作模式(Mode) 状态(State)寄存器

7种Mode:

 usr/sys
 undefined(und)
 Supervisor(svc)
 Abort(abt)
 IRQ(irq)
 FIQ(fiq)

2种State: 

 ARM state
 Thumb state

寄存器： 通用寄存器 备份寄存器(banked register) 当前程序状态寄存器(Current Program Status Register);CPSR CPSR的备份寄存器:SPSR(Save Program Status Register)

我们仍然以这个母亲为例讲解这个CPU模式 这个母亲无压力看书 –>(正常模式) 要考试，看书—>(兴奋模式) 生病—->(异常模式)

可以参考书籍 《ARM体系结构与编程》作者：杜春雷

对于ARM CPU有7种模式：

1 usr ：类比 正常模式

2 sys ：类比的话兴奋模式

3 5种异常模式：(2440用户手册72页) :: 3.1 und ：未定义模式 :: 3.2 svc ：管理模式 :: 3.3 abt ：终止模式 :::: a 指令预取终止(读写某条错误的指令导致终止运行) :::: b 数据访问终止 (读写某个地址，这个过程出错) :::: 都会进入终止模式 :: 3.4 IRQ： 中断模式 :: 3.5 FIQ： 快中断模式

我们可以称以下6种为特权模式 und ：未定义模式 svc ：管理模式 abt ：终止模式 IRQ ：中断模式 FIQ ：快中断模式 sys ：系统模式

usr用户模式(不可直接进入其他模式) 可以编程操作CPSR直接进入其他模式

这个图是有关各个模式下能访问寄存器的，再讲这个图之前我们先引入 2种state

CPU有两种state:

  • 1 ARM state:使用ARM指令集，每个指令4byte
  • 2 Thumb state:使用的是Thumb指令集，每个指令2byte

比如同样是:

mov R0, R1 编译后

对于ARM指令集要占据4个字节：机器码

对于Thumb指令集占据2个字节：机器码

引入Thumb减少存储空间

ARM指令集与Thumb指令集的区别：

Thumb 指令可以看作是 ARM 指令压缩形式的子集,是针对代码密度的问题而提出的,它具有 16 位的代码密度但是它不如ARM指令的效率高 .

Thumb 不是一个完整的体系结构,不能指望处理只执行Thumb 指令而不支持 ARM 指令集.

因此,Thumb 指令只需要支持通用功能,必要时可以借助于完善的 ARM 指令集,比如,所有异常自动进入 ARM 状态.在编写 Thumb 指令时,先要使用伪指令 CODE16 声明,而且在 ARM 指令中要使用 BX指令跳转到 Thumb 指令,以切换处理器状态.编写 ARM 指令时,则可使用伪指令 CODE32声明.

下节课会演示使用Thumb指令集编译，看是否生成的bin文件会变小很多

在每种模式下都有R0 ~ R15

在这张图注意到有些寄存器画有灰色的三角形，表示访问该模式下访问的专属寄存器 比如 mov R0, R8 mov R0, R8 在System 模式下访问的是R0 ~ R8,在所有模式下访问R0都是同一个寄存器 mov R0,R8_fiq 但是在FIQ模式下，访问R8是访问的FIQ模式专属的R8寄存器，不是同一个物理上的寄存器

在这五种异常模式中每个模式都有自己专属的R13 R14寄存器，R13用作SP(栈) R14用作LR(返回地址) LR是用来保存发生异常时的指令地址

为什么快中断(FIQ)有那么多专属寄存器，这些寄存器称为备份寄存器

回顾一下中断的处理过程 * 1 保存现场(保存被中断模式的寄存器)

就比如说我们的程序正在系统模式/用户模式下运行，当你发生中断时，需要把R0 ~ R14这些寄存器全部保存下来，让后处理异常，最后恢复这些寄存器

但如果是快中断，那么我就不需要保存 系统/用户模式下的R8 ~ R12这几个寄存器，在FIQ模式下有自己专属的R8 ~ R12寄存器，省略保存寄存器的时间，加快处理速度

但是在Linux中并不会使用FIQ模式

  • 2 处理
  • 3 恢复现场

CRSR当前程序状态寄存器，这是一个特别重要的寄存器

SPSR保存的程序状态寄存器，他们格式如下：

首先 M4 ~ M0 表示当前CPU处于哪一种模式(Mode)；

我们可以读取这5位来判断CPU处于哪一种模式，也可以修改这一种模式位，让其修改这种模式；

假如你当前处于用户模式下，是没有权限修改这些位的；

M4 ~ M0对应什么值，会有说明：

查看其他位 Bit5 State bits表示CPU工作与Thumb State还是ARM State用的指令集是什么 Bit6 FIQ disable当bit6等于1时，FIQ是不工作的 Bit7 IRQ disable当bit5等于1时，禁止所有的IRQ中断，这个位是IRQ的总开关 Bit8 ~ Bit27是保留位 Bite28 ~ Bit31是状态位，

什么是状态位，比如说执行一条指令 cmp R0, R1 如果R0 等于 R1 那么zero位等于1，这条指令影响 Z 位，如果R0 == R1，则Z = 1

beq跳转到xxx这条指令会判断Bit30是否为1，是1的话则跳转，不是1的话则不会跳转 使用 Z 位，如果 Z 位等于1 则跳转，这些指令是借助状态位实现的

SPSR保存的程序状态寄存器： 表示发生异常时这个寄存器会用来保存被中断的模式下他的CPSR

就比如我我的程序在系统模式下运行 CPSR是某个值，当发生中断时会进入irq模式，这个CPSR_irq就保存系统模式下的CPSR

我们来看看发生异常时CPU是如何协同工作的：

进入异常的处理流程(硬件)

我们来翻译一下：

发生异常时，我们的CPU会做什么事情

  • 1把下一条指令的地址保存在LR寄存器里(某种异常模式的LR等于被中断的下一条指令的地址)

它有可能是PC + 4有可能是PC + 8,到底是那种取决于不同的情况

  • 2 把CPSR保存在SPSR里面(某一种异常模式下SPSR里面的值等于CPSR)
  • 3 修改CPSR的模式为进入异常模式(修改CPSR的M4 ~ M0进入异常模式)
  • 4 跳到向量表

退出异常怎么做？

  • 1 让LR减去某个值，让后赋值给PC(PC = 某个异常LR寄存器减去 offset) 减去什么值呢？

也就是我们怎么返回去继续执行原来的程序，根据下面这个表来取值

如果发生的是SWI可以把 R14_svc复制给PC

如果发生的是IRQ可以把R14_irq的值减去4赋值给PC

  • 2 把CPSR的值恢复(CPSR 值等于 某一个一场模式下的SPSR)
  • 3 清中断（如果是中断的话，对于其他异常不用设置）

第003节_不重要_Thumb指令集程序示例

在上节视频里说ARMCPU有两种状态

ARM State 每条指令会占据4byte

Thumb State 每条指令占据2byte

我们说过Thumb指令集并不重要，本节演示把一个程序使用Thumb指令集来编译它

使用上一章节的重定位代码，打开Makefile和Start.S

Makefile文件

all:
    arm-linux-gcc -c -o led.o led.c
    arm-linux-gcc -c -o uart.o uart.c
    arm-linux-gcc -c -o init.o init.c
    arm-linux-gcc -c -o main.o main.c
    arm-linux-gcc -c -o start.o start.S
    #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000  start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin
    arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis
clean:
    rm *.bin *.o *.elf *.dis

   ```


对于使用Thumb指令集
```c
all:
    arm-linux-gcc -mthumb -c -o led.o led.c//只需要在arm-linux-gcc加上 mthumb命令即可
    arm-linux-gcc -c -o uart.o uart.c
    arm-linux-gcc -c -o init.o init.c
    arm-linux-gcc -c -o main.o main.c
    arm-linux-gcc -c -o start.o start.S
    #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000  start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin
    arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis
clean:
    rm *.bin *.o *.elf *.dis
 ```  


改进
  ```c 
all: led.o uart.o init.o main.o start.o //all依赖led.o uart.o init.o main.o start.o
    #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000  start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-ld -T sdram.lds start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin
    arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis
clean:
    rm *.bin *.o *.elf *.dis

%.o : %.c
    arm-linux-gcc -mthumb -c -o $@ $< //对于所有的.c文件使用规则就可以使用thumb指令集编译 $@表示目标 $<表示第一个依赖

%.o : %.S
    arm-linux-gcc -c -o $@ $< 
    ```


对start.S需要修改代码

原重定位章节Start.S文件




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

```c
.text
.global _start

_start:

    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =0
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */



    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #0
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #4096  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt

使用thumb指令集的Start.S文件

.text
.global _start
.code 32 //表示后续的指令使用ARM指令集
_start:

    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =0
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */



    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #0
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #4096  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    /* 怎么从ARM State切换到Thumb State? */
    adr r0, thumb_func //定义此标号的地址
    add r0, r0, #1  /* bit0=1时, bx就会切换CPU State到thumb state */
    bx r0

.code 16 //下面都使用thumb指令集    
thumb_func: //需要得到这个标号的地址
    /*下面就是使用thumb指令来执行程序*/
    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr r0, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM ,先把main的地址赋值给R0 */
    mov pc, r0  /*让后再移动到PC*/

halt:
    b halt

上传代码编译测试

出现错误,如下 init.o(.text+0x6c):In function ‘sdram_init2’; undefined reference to ‘memcpy’ 发现是init,o里sdram_init2使用的了memcpy函数

查看init.c

#include "s3c2440_soc.h"

void sdram_init(void)
{
    BWSCON = 0x22000000;

    BANKCON6 = 0x18001;
    BANKCON7 = 0x18001;

    REFRESH  = 0x8404f5;

    BANKSIZE = 0xb1;

    MRSRB6   = 0x20;
    MRSRB7   = 0x20;
}

#if 0


/**************************************************************************   
* 设置控制SDRAM的13个寄存器
* 使用位置无关代码
**************************************************************************/   
void memsetup(void)
{
    unsigned long *p = (unsigned long *)MEM_CTL_BASE;   
    p[0] = 0x22111110;      //BWSCON
    p[1] = 0x00000700;      //BANKCON0
    p[2] = 0x00000700;      //BANKCON1
    p[3] = 0x00000700;      //BANKCON2
    p[4] = 0x00000700;      //BANKCON3  
    p[5] = 0x00000700;      //BANKCON4
    p[6] = 0x00000700;      //BANKCON5
    p[7] = 0x00018005;      //BANKCON6
    p[8] = 0x00018005;      //BANKCON7
    p[9] = 0x008e07a3;      //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4
    p[10] = 0x000000b2;     //BANKSIZE
    p[11] = 0x00000030;     //MRSRB6
    p[12] = 0x00000030;     //MRSRB7
}
#endif
/*下面函数使用了memcpy函数，显然是编译器的操作，使用了memcpy把数组里的值从代码段拷贝到了arr局部变量里
是否可以禁用掉memcpy*/
void sdram_init2(void)
{
    unsigned int arr[] = {
        0x22000000,     //BWSCON
        0x00000700,     //BANKCON0
        0x00000700,     //BANKCON1
        0x00000700,     //BANKCON2
        0x00000700,     //BANKCON3  
        0x00000700,     //BANKCON4
        0x00000700,     //BANKCON5
        0x18001,    //BANKCON6
        0x18001,    //BANKCON7
        0x8404f5,   //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4
         0xb1,  //BANKSIZE
         0x20,  //MRSRB6
         0x20,  //MRSRB7

        };
    volatile unsigned int * p = (volatile unsigned int *)0x48000000;
    int i;

    for (i = 0; i < 13; i++)
    {
        *p = arr[i];
        p++;
    }

}

文章说没有什么方法禁用memecpy但是可以修改这些变量

比如说将其修改为静态变量，这些数据就会放在数据段中，最终重定位时会把数据类拷贝到对应的arr地址里面去

void sdram_init2(void)
{
    const static unsigned int arr[] = {  //加上const 和static
        0x22000000,     //BWSCON
        0x00000700,     //BANKCON0
        0x00000700,     //BANKCON1
        0x00000700,     //BANKCON2
        0x00000700,     //BANKCON3  
        0x00000700,     //BANKCON4
        0x00000700,     //BANKCON5
        0x18001,    //BANKCON6
        0x18001,    //BANKCON7
        0x8404f5,   //REFRESH,HCLK=12MHz:0x008e07a3,HCLK=100MHz:0x008e04f4
         0xb1,  //BANKSIZE
         0x20,  //MRSRB6
         0x20,  //MRSRB7

        };
    volatile unsigned int * p = (volatile unsigned int *)0x48000000;
    int i;

    for (i = 0; i < 13; i++)
    {
        *p = arr[i];
        p++;
    }

}

拷贝进行实验

得出bin文件有1.4k左右

查看之前的文件使用ARM指令集是2K左右

查看反汇编代码

sdram.elf:     file format elf32-littlearm

Disassembly of section .text:

/*前面这些ARM指令还是占用4个字节*/
30000000 <_start>:
30000000:   e3a00453    mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
30000004:   e3a01000    mov r1, #0  ; 0x0
30000008:   e5801000    str r1, [r0]
3000000c:   e3a00313    mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000
30000010:   e3e01000    mvn r1, #0  ; 0x0
30000014:   e5801000    str r1, [r0]
30000018:   e59f005c    ldr r0, [pc, #92]   ; 3000007c <.text+0x7c>
3000001c:   e3a01005    mov r1, #5  ; 0x5
30000020:   e5801000    str r1, [r0]
30000024:   ee110f10    mrc 15, 0, r0, cr1, cr0, {0}
30000028:   e3800103    orr r0, r0, #-1073741824    ; 0xc0000000
3000002c:   ee010f10    mcr 15, 0, r0, cr1, cr0, {0}
30000030:   e59f0048    ldr r0, [pc, #72]   ; 30000080 <.text+0x80>
30000034:   e59f1048    ldr r1, [pc, #72]   ; 30000084 <.text+0x84>
30000038:   e5801000    str r1, [r0]
3000003c:   e3a01000    mov r1, #0  ; 0x0
30000040:   e5910000    ldr r0, [r1]
30000044:   e5811000    str r1, [r1]
30000048:   e5912000    ldr r2, [r1]
3000004c:   e1510002    cmp r1, r2
30000050:   e59fd030    ldr sp, [pc, #48]   ; 30000088 <.text+0x88>
30000054:   03a0da01    moveq   sp, #4096   ; 0x1000
30000058:   05810000    streq   r0, [r1]
3000005c:   e28f0004    add r0, pc, #4  ; 0x4
30000060:   e2800001    add r0, r0, #1  ; 0x1
30000064:   e12fff10    bx  r0

30000068 <thumb_func>:
30000068:   f94ef000    bl  30000308 <sdram_init>
3000006c:   f9fef000    bl  3000046c <copy2sdram>
30000070:   fa24f000    bl  300004bc <clean_bss>
/**下面的thumb指令占据2个字节**/
30000074:   4805        ldr r0, [pc, #20]   (3000008c <.text+0x8c>)
30000076:   4687        mov pc, r0

30000078 <halt>:
30000078:   e7fe        b   30000078 <halt>
3000007a:   0000        lsl r0, r0, #0
3000007c:   0014        lsl r4, r2, #0
3000007e:   4c00        ldr r4, [pc, #0]    (30000080 <.text+0x80>)
30000080:   0004        lsl r4, r0, #0
30000082:   4c00        ldr r4, [pc, #0]    (30000084 <.text+0x84>)
30000084:   c011        stmia   r0!,{r0, r4}
30000086:   0005        lsl r5, r0, #0
30000088:   1000        asr r0, r0, #0
3000008a:   4000        and r0, r0
3000008c:   04fd        lsl r5, r7, #19
3000008e:   3000        add r0, #0

 ```
如果你的flash很小的话可以考虑使用Thumb指令集


烧写进去看是否可以运行

测试结果没有任何问题

Thumb指令集后面没有任何作用，只是简单作为介绍

#第004节_und异常模示程序示例#

写一个程序故意让其发生未定义异常，让后处理这个异常

查看uboot中源码<code>ubootu-boot-1.1.6cpuarm920t</code>

打开start.S
```c
    /*code: 28 -- 72*/
    #include <config.h>
    #include <version.h>


    /*
     *************************************************************************
     *
     * Jump vector table as in table 3.1 in [1]
     *
     *************************************************************************
     */
    #define GSTATUS2   (0x560000B4)
    #define GSTATUS3   (0x560000B8)
    #define GSTATUS4   (0x560000BC)

    #define REFRESH(0x48000024)
    #define MISCCR (0x56000080)

    #define LOCKTIME    0x4C000000  /* R/W, PLL lock time count register */
    #define MPLLCON     0x4C000004  /* R/W, MPLL configuration register */
    #define UPLLCON     0x4C000008  /* R/W, UPLL configuration register */
    #define CLKCON      0x4C00000C  /* R/W, Clock generator control reg. */
    #define CLKSLOW     0x4C000010  /* R/W, Slow clock control register */
    #define CLKDIVN     0x4C000014  /* R/W, Clock divider control */

    /******下面这些就是异常向量表*****/
    .globl _start
    _start: b   reset
        ldr pc, _undefined_instruction
        ldr pc, _software_interrupt
        ldr pc, _prefetch_abort
        ldr pc, _data_abort
        ldr pc, _not_used
        ldr pc, _irq
        ldr pc, _fiq

    _undefined_instruction: .word undefined_instruction
    _software_interrupt:    .word software_interrupt
    _prefetch_abort:    .word prefetch_abort
    _data_abort:        .word data_abort
    _not_used:      .word not_used
    _irq:           .word irq
    _fiq:           .word fiq

        .balignl 16,0xdeadbeef





<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

手册异常向量表定义

接下来我们写程序

    .text
    .global _start

    _start:
        b reset  /* vector 0 : reset */  //一上电复位，是从0地址开始执行，跳到reset处
        b do_und /* vector 4 : und */ //如果发生未定义指令异常，就会跳到0x04地址未定义指令异常处，执行do_und程序

    /*假设一上电从0地址开始执行，reset，做一系列初始化之后
    *故意加入一条未定义指令

    und_code:
        .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    当CPU发现无法执行此条指令时，就会发生未定义指令异常，就会执行do_und
        bl print2，
    */
    do_und:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
         */
//需要从新设置sp栈，指向某一块没有使用的地址    
        /* sp_und未设置, 先设置它 */
        ldr sp, =0x34000000

        /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
        /* 发生异常时，当前被中断的地址会保存在lr寄存器中 先减后存*/
        /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
        stmdb sp!, {r0-r12, lr}

        /* 保存现场 */
        /* 处理und异常 */
        mrs r0, cpsr//把cpsr的值读入r0
        ldr r1, =und_string//把下面的字符串地址赋值给r1

        bl printException

        /* 这些寄存器保存在栈中，把他读取出来就可以了*/
        /* 恢复现场 */
        /* 先读后加*/
        /* 把r0 ~ r12的值从栈中都取出来，并且把原来保存的lr值，赋值到pc中去*/
        ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
/*
*如何定义字符串，可以百度搜索 arm-linux-gcc 汇编 定义字符串
*
*官方的说明文档
*http://web.mit.edu/gnu/doc/html/as_7.html
.string "str"

Copy the characters in str to the object file. You may specify more than one string to copy, separated by commas. Unless otherwise specified for a particular machine, the assembler marks the end of each string with a 0 byte. You can use any of the escape sequences described in section Strings. 

我们使用.str会自动加上结束符
*/  
    und_string:
        .string "undefined instruction exception"


    reset:
        /* 关闭看门狗 */
        ldr r0, =0x53000000
        ldr r1, =0
        str r1, [r0]

        /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
        /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
        ldr r0, =0x4C000000
        ldr r1, =0xFFFFFFFF
        str r1, [r0]

        /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
        ldr r0, =0x4C000014
        ldr r1, =0x5
        str r1, [r0]

        /* 设置CPU工作于异步模式 */
        mrc p15,0,r0,c1,c0,0
        orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
        mcr p15,0,r0,c1,c0,0

        /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
         *  m = MDIV+8 = 92+8=100
         *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
         *  s = SDIV = 1
         *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
         */
        ldr r0, =0x4C000004
        ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
        str r1, [r0]

        /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
         * 然后CPU工作于新的频率FCLK
         */


        /* 设置内存: sp 栈 */
        /* 分辨是nor/nand启动
         * 写0到0地址, 再读出来
         * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
         * 否则就是nor启动
         */
        mov r1, #0
        ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
        str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
        ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
        cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
        ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
        moveq sp, #4096  /* nand启动 */
        streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

        bl sdram_init
        //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

        /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
        bl copy2sdram

        /* 清除BSS段 */
        bl clean_bss

        bl uart0_init

        bl print1
        /* 故意加入一条未定义指令 */
    und_code:
        .word 0xff123456  /* 未定义指令 */
        bl print2

        //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

    halt:
        b halt




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

如何处理这个异常呢？

直接print打印一句话，新建一个exception.c文件

    #include "uart.h"

    void printException(unsigned int cpsr, char *str) //cpsr打印相应的寄存器，str打印一个字符串
    {
        puts("Exception! cpsr = ");\打印cpsr
        printHex(cpsr);//输出cpsr的值
        puts(" ");//输出空格
        puts(str);//输出str值
        puts("nr");//回车，换行
    }




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

我们打开之前编译过的程序的反汇编文件

里面一定包含了保存恢复

    30000084 <delay>:
    30000084:   e1a0c00d    mov ip, sp
    30000088:   e92dd800    stmdb   sp!, {fp, ip, lr, pc} //保存 d是减 b是存
    3000008c:   e24cb004    sub fp, ip, #4  ; 0x4
    30000090:   e24dd004    sub sp, sp, #4  ; 0x4
    30000094:   e50b0010    str r0, [fp, #-16]
    30000098:   e51b3010    ldr r3, [fp, #-16]
    3000009c:   e2433001    sub r3, r3, #1  ; 0x1
    300000a0:   e50b3010    str r3, [fp, #-16]
    300000a4:   e51b3010    ldr r3, [fp, #-16]
    300000a8:   e3730001    cmn r3, #1  ; 0x1
    300000ac:   0a000000    beq 300000b4 <delay+0x30>
    300000b0:   eafffff8    b   30000098 <delay+0x14>
    300000b4:   e89da808    ldmia   sp, {r3, fp, sp, pc}//恢复，先读后加





<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

上传编译

修改makefile添加文件

    all: start.o led.o uart.o init.o main.o exception.o
        #arm-linux-ld -Ttext 0 -Tdata 0x30000000  start.o led.o uart.o init.o main.o -o sdram.elf
        arm-linux-ld -T sdram.lds $^ -o sdram.elf 
        #用$ ^来包含所有的依赖
        arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin
        arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis
    clean:
        rm *.bin *.o *.elf *.dis

    %.o : %.c
        arm-linux-gcc -c -o $@ $<

    %.o : %.S
        arm-linux-gcc -c -o $@ $<
        *.dis




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

编译成功烧写

没有输出我们想要的字符串

很多同学想学会如何调试程序

这里我们演示

    sdram:
        bl print1 //添加print1
        /* 故意加入一条未定义指令 */
    und_code:
        .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
        bl print2 //添加print2,实现这两个函数，来打印

        //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

    halt:
        b halt




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

实现print1 print2这两个打印函数，在uart.c这个文件里

    void print1(void)
    {
        puts("abcnr");
    }

    void print2(void)
    {
        puts("123nr");
    }
 ```   
上传代码烧写，发现print1、print2并未执行成功

发现在start.S并未初始化 uart0_init()，删除main.c中的uart0_init()初始化函数




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

```c
        ldr pc, =sdram
    sdram:
        bl uart0_init

        bl print1
        /* 故意加入一条未定义指令 */
    und_code:
        .word 0xff123456  /* 未定义指令 */
        bl print2

        //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

    halt:
        b halt

加上uart0_init，再次编译烧写

程序正常运行，print1 print2全部打印，表明未定义指令并未运行，难道这个地址是一个已经定义的地址

打开2440芯片手册，找到ARM指令集

发现竟然是SWI指令，CPU可以识别出来，他不是一条未定义指令

我们得找到一条CPU不能识别的指令,定义为0x03000000

        ldr pc, =sdram
    sdram:
        bl uart0_init

        bl print1
        /* 故意加入一条未定义指令 */
    und_code:
        .word 0x03000000  /* 未定义指令 */
        bl print2

        //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

    halt:
        b halt

编译烧写执行

打印了未定义指令异常CPSR地址,打印了字符串，最后执行main函数

.word 0xdeadcode /* 也是一条未定义指令 只要指令地址对不上上表就是未定义指令*/

我们查看下cpsr是否处于未定义模式

bit[4:0]表示CPU模式 11011，果然处于und模式

我们看看这个程序做了什么事情

    .text
    .global _start
/*一上电复位，从0地址开始执行
跳到   reset:
做了一系列初始化
当执行到0xdeadc0de这条指令时候，CPU根本就不知道这条指令什么意思
    und_code:
        .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
        bl print2
让后就发生未定义指令异常，他会把下一条指令的地址保存到异常模式的LR寄存器

        /* 执行到这里之前已经发生了很多事情
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
         * 
         * 设置栈 sp是指und的地址
         * sp_und未设置, 先设置它
         *  /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
         * lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
         * 保存现场 */
         * 处理und异常 */
         * 恢复sp
         * cpu就会切换到之前的模式
         */
*/    
.text
.global _start

_start:
    b reset  /* vector 0 : reset */
    b do_und /* vector 4 : und */

    und_addr:
        .word do_und

    do_und:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
         */

        /* sp_und未设置, 先设置它 */
        ldr sp, =0x34000000

        /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
        /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
        stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

        /* 保存现场 */
        /* 处理und异常 */
        mrs r0, cpsr
        ldr r1, =und_string
        bl printException

        /* 恢复现场 */
        ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

    und_string:
        .string "undefined instruction exception"

程序改进

源程序

.text
.global _start

_start:
    b reset  /* vector 0 : reset */
/*使用b命令跳转  相对跳转*/
    b do_und /* vector 4 : und */

do_und:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
     * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
     */

    /* sp_und未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x34000000

    /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 保存现场 */
    /* 处理und异常 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =und_string

    /*这里又使用bl指令跳转，如果是nand启动，这个函数在4k之外，这个函数必定出错 为了保险，跳转到sdram中执行程序*/
    bl printException

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

    und_string:
        .string "undefined instruction exception"


reset:
    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =0
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */



    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #0
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #4096  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    bl uart0_init

    bl print1
    /* 故意加入一条未定义指令 */
und_code:
    .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    bl print2

    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt

改进后代码

    .text
    .global _start

    _start:
        b reset  /* vector 0 : reset */
/*跳转到sdram执行这个函数，那么这个函数一定在sdram中
我们需要指定让他去前面这块内存去读这个值，担心如果这个文件很大，超过4Knand就没法去读这个文件*/
        ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */

/*增加如下 查看反汇编，在08的地址读让后跳到3c*/    
    und_addr:
        .word do_und

    do_und:
        /* 执行到这里之前:
         * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
         * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
         * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
         * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
         */

        /* sp_und未设置, 先设置它 */
        ldr sp, =0x34000000

        /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
        /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
        stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

        /* 保存现场 */
        /* 处理und异常 */
        mrs r0, cpsr
        ldr r1, =und_string
        bl printException

        /* 恢复现场 */
        ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

    und_string:
        .string "undefined instruction exception"
    /**如果你的程序长度稍有变化，就不能保证运行
    加上 .align 4才能保证后面的程序以4字节对齐，保证程序运行
    **/
    .align 4

    reset:
        /* 关闭看门狗 */
        ldr r0, =0x53000000
        ldr r1, =0
        str r1, [r0]

        /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
        /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
        ldr r0, =0x4C000000
        ldr r1, =0xFFFFFFFF
        str r1, [r0]

        /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
        ldr r0, =0x4C000014
        ldr r1, =0x5
        str r1, [r0]

        /* 设置CPU工作于异步模式 */
        mrc p15,0,r0,c1,c0,0
        orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
        mcr p15,0,r0,c1,c0,0

        /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
         *  m = MDIV+8 = 92+8=100
         *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
         *  s = SDIV = 1
         *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
         */
        ldr r0, =0x4C000004
        ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
        str r1, [r0]

        /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
         * 然后CPU工作于新的频率FCLK
         */



        /* 设置内存: sp 栈 */
        /* 分辨是nor/nand启动
         * 写0到0地址, 再读出来
         * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
         * 否则就是nor启动
         */
        mov r1, #0
        ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
        str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
        ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
        cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
        ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
        moveq sp, #4096  /* nand启动 */
        streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

        bl sdram_init
        //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

        /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
        bl copy2sdram

        /* 清除BSS段 */
        bl clean_bss

 /*把链接地址赋值给pc 直接就跳转到sdram中*/   
        ldr pc, =sdram
    sdram:
        bl uart0_init

        bl print1
        /* 故意加入一条未定义指令 */
    und_code:
        .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
        bl print2

        //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
        ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

    halt:
        b halt

看一下整个程序的执行过程

第005节_swi异常模示程序示例

这节我们再来演示swi的处理流程

swi软件中断:software interrupt

在前面的视频中我们讲过ARMCPU有7中模式，除了用户模式以外，其他6种都是特权模式，这些特权模式可以直接修改CPSR进入其他模式

usr用户模式不能修改CPSR进入其他模式

Linux应用程序一般运行于用户模式

APP运行于usermode，(受限模式，不可访问硬件)

APP想访问硬件，必须切换模式，怎么切换？

发生异常3种模式 :: 中断是一种异常 :: und也是 :: swi + 某个值(使用软中断切换模式)

现在start.S把要做的事情列出来

/*1
    /* 复位之后, cpu处于svc模式
     * 现在, 切换到usr模式
     * 设置栈
     * 跳转执行
 */

/*2 故意引入一条swi指令*/

/*3 需在_start这里放一条swi指令*/

查看异常向量表swi异常的向量地址是0x8

我们先切换到usr模式下

usr模式下的 M0 ~ M4是10000

/**5 先进入usr模式*/
mrs r0, cpsr      /* 读出cpsr 读到r0 */
/使用bic命令 bitclean 把低4位清零/
bic r0, r0, #0xf  /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
msr cpsr, r0

/*6 设置栈*/
/* 设置 sp_usr */
ldr sp, =0x33f00000

编译运行

发现可以处理und指令

添加 swi异常，仿照未定义指令做

.text
.global _start

_start:
    b reset          /* vector 0 : reset */
    ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */
/*1 添加swi指令*/
    ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */

und_addr:
    .word do_und

/*2 仿照und未定义添加指令*/
swi_addr:
    .word do_swi

do_und:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_und保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_und保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为11011, 进入到und模式
     * 4. 跳到0x4的地方执行程序 
     */

    /* sp_und未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x34000000

    /* 在und异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 保存现场 */
    /* 处理und异常 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =und_string
    bl printException

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

und_string:
    .string "undefined instruction exception"


/*3 复制do_und修改为swi */
do_swi:
    /* 执行到这里之前:
     * 3.1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
     * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 3.8 保存现场 */
    /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException

    /*3.10  恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

/*swi处理函数*/ 
swi_string:
    .string "swi exception"

上传代码实验

烧写 发现没有执行

我们先把下面这些代码注释掉

/*3 复制do_und 修改为swi */

    /* 执行到这里之前:
     * 3.1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
     * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 3.8 保存现场 */
    /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException

    /*3.10  恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

/* swi处理函数 */   
swi_string:
    .string "swi exception"

上传编译

烧写执行 可以正常运行

循环打印 swi 0x123 /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

执行后继续执行 ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */

表明问题出现在 do_swi:函数中 先把下面这句话注释掉 .string "swi exception"

编译烧写运行

程序可以正常运行

显然程序问题出现在.string "swi exception" 这句话，为什么加上这句话程序就无法执行，查看一下反汇编：

30000064 <swi_string>: //这里地址是64
30000064:   20697773    rsbcs   r7, r9, r3, ror r7
30000068:   65637865    strvsb  r7, [r3, #-2149]!
3000007c:   6f697470    swivs   0x00697470
30000070:   0000006e    andeq   r0, r0, lr, rrx

30000082 <reset>: //我们使用的是ARM指令集，应该是4字节对齐，发现这里并不是，问题就在这里
30000082:   e3a00453    mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
30000086:   e3a01000    mov r1, #0  ; 0x0
3000008a:   e5801000    str r1, [r0]
3000008e:   e3a00313    mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000
30000092:   e3e01000    mvn r1, #0  ; 0x0

因为这个字符串长度有问题

前面und_string 那里的字符串长度刚刚好

我们不能把问题放在运气上面

添加：

/*******
以4字节对齐
*/
.align 4


do_swi:
    /* 执行到这里之前:
     * 3.1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 3.2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
     * 3.3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 3.4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* 3.5 sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 3.6 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* 3.7 lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 3.8 保存现场 */
    /* 3.9 处理swi异常 只是打印 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException

    /*3.10  恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */
/*****
swi处理函数
*/  
swi_string:
    .string "swi exception"


.align 4
/**************
表明下面的标号要放在4字节对齐的地方
*/

上传代码编译运行查看反汇编：

30000068 <swi_string>:
30000068:   20697773    rsbcs   r7, r9, r3, ror r7
3000006c:   65637865    strvsb  r7, [r3, #-2149]!
30000070:   6f697470    swivs   0x00697470
30000074:   0000006e    andeq   r0, r0, lr, rrx
    ...

30000080 <reset>: //现在reset放在4自己对齐的地方
30000080:   e3a00453    mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
30000084:   e3a01000    mov r1, #0  ; 0x0
30000088:   e5801000    str r1, [r0]
3000008c:   e3a00313    mov r0, #1275068416 ; 0x4c000000
30000090:   e3e01000    mvn r1, #0  ; 0x0
30000094:   e5801000    str r1, [r0]
30000098:   e59f0084    ldr r0, [pc, #132]  ; 30000124 <.text+0x124>
3000009c:   e3a01005    mov r1, #5  ; 0x5
300000a0:   e5801000    str r1, [r0]
300000a4:   ee110f10    mrc 15, 0, r0, cr1, cr0, {0}
300000a8:   e3700103    orr r0, r0, #-1073741824    ; 0xc0000000
300000ac:   ee010f10    mcr 15, 0, r0, cr1, cr0, {0}
300000b0:   e59f0070    ldr r0, [pc, #112]  ; 30000128 <.text+0x128>
300000b4:   e59f1070    ldr r1, [pc, #112]  ; 3000012c <.text+0x12c>
300000b8:   e5801000    str r1, [r0]
300000bc:   e3a01000    mov r1, #0  ; 0x0
300000c0:   e5910000    ldr r0, [r1]

下载烧写

程序执行完全没有问题

程序备份修改代码

swi可以根据应用程序传入的val来判断为什么调用swi指令，我们的异常处理函数能不能把这个val值读出来

do_swi:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 保存现场 */
    /* 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

/* 2
我们要把lr拿出来保存
因为bl printException会破坏lr

mov rX， lr

我把lr保存在那个寄存器？

这个函数 bl printException 可能会修改某些寄存器，但是又会恢复这些寄存器，我得知道他会保护那些寄存器

我们之前讲过ATPCS规则
对于 r4 ~ r11在C函数里他都会保存这几个寄存器，如果用到的话就把他保存起来，执行完C函数再把它释放掉
我们把lr 保存在r4寄存器里，r4寄存器不会被C语言破坏
*/
    mov r4, lr

    /* 处理swi异常 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException


/*1
跳转到printSWIVal
如何才能知道swi的值呢？
我们得读出swi 0x123指令，这条指令保存在内存中，我们得找到他的内存地址
执行完0x123指令以后，会发生一次异常，那个异常模式里的lr寄存器会保存下一条指令的地址
我们把lr寄存器的地址减去4就是swi 0x123这条指令的地址
*/

/*3
我再把r4的寄存器赋给r0让后打印
我们得写出打印函数

mov r0, r4

指令地址减4才可以
swi 0x123
下一条指令bl main 减4就是指令本身
*/
    sub r0, r4, #4
    bl printSWIVal

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

swi_string:
.string "swi exception"

```c
在uart.c添加printSWIVal打印函数

void printSWIVal(unsigned int *pSWI)
{

    puts("SWI val = ");
    printHEx(*pSWI & ~0xff000000); //高8位忽略掉  
    puts("nr");

}







<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

编译实验运行没有问题

我们再来看看这个程序是怎么跳转的

/*1
发生swi异常，他是在sdram中，CPU就会跳到0x8的地方
swi 0x123  /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

*/

/* 2

_start:
    b reset          /* vector 0 : reset */
    ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */
执行这条读内存指令
    ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */

读到swi_addr地址跳转到sdram执行代码 do_swi那段代码
swi_addr:
    .word do_swi

*/

/* 3
这段代码被设置栈保存现场 调用处理函数恢复现场，让后就会跳到sdram执行 swi 0x123的下一条指令
do_swi:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_svc保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 保存现场 */
    /* 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    mov r4, lr

    /* 处理swi异常 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException

    sub r0, r4, #4
    bl printSWIVal

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */

swi_string:
    .string "swi exception"
*/




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

这节视频我们讲解了swi的处理流程

第006节按键中断程序示例概述与初始

在前面的视频里我们举了一个例子，母亲看书被声音打断，远处的声音来源有多种多样，声音传入耳朵，再由耳朵传入大脑，整个过程涉及声音来源耳朵大脑，为了确保这个母亲看书的过程能够被声音打断，我们必须保证声音来源可以发出声音，耳朵没有聋，脑袋没有傻。

类比嵌入式系统我们可以设置中断源，让他发出中断信号，还需要设置中断控制器，让他把这些信号发送给CPU，还需要设置CPU让他能够处理中断。

中断的处理流程： <1> 中断初始化： :: 1.1 我们需要设置中断源，让它能够发出中断喜好 :: 1.2 设置中断控制器，让它能发出中断给CPU :: 1.3 设置CPU，CPSR有I位，是总开关 :: 我们需要这样设置，中断源才能发送给CPU

<2> 处理完要清中断

<3> 处理时，要分辨中断源，对于不同的中断源要执行不同的处理函数

下面开始写代码

打开start.S 先做初始化工作，先做第 3 设置CPU，CPSR有I位，是总开关

我们需要把CPSR寄存器 bit7给清零，这是中断的总开关，如果bit7设置为1，CPU无法响应任何中断 

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    /* 复位之后, cpu处于svc模式
     * 现在, 切换到usr模式
     */
    mrs r0, cpsr         /* 读出cpsr */
    bic r0, r0, #0xf     /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */

/*1
把bit7这一位清零
*/
    bic r0, r0, #(1<<7)  /* 清除I位, 使能中断 */
    msr cpsr, r0

    /* 设置 sp_usr */
    ldr sp, =0x33f00000

    ldr pc, =sdram
sdram:
    bl uart0_init

    bl print1
    /* 故意加入一条未定义指令 */
und_code:
    .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    bl print2

    swi 0x123  /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

/*2 调用两个中断 */
    bl interrupt_init /*初始化中断控制器*/
    bl eint_init /*初始化按键，设为中断源*/

/*需要初始化上面这两个函数*/
    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt





<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

添加一个 interrupt.c文件，这个程序稍微有些复杂，我们先画个流程图

我们想达到按下按键灯亮松开按键灯灭，把下面四个按键全部配置为外部中断按键

打开芯片手册找到第九章 IO ports，直接搜索“’EINT0号中断和EINT2号中断”’，找配置寄存器 GPFCON

为了简单操作

 /* 初始化按键, 设为中断源 */
 void key_eint_init(void)
 {
 /*1 配置GPIO为中断引脚 */
 //先把eint0和eint2这两个引脚清零
 GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4));
 GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4));   /* S2,S3被配置为中断引脚 */ 




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

通过电路图得知 S4 S5按键为EINT11号中断引脚和EINT19号中断引脚

GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<11)); GPGCON |= ((2<<6) | (2<<11)); /* S4,S5被配置为中断引脚 */

2 设置中断触发方式: (按下松开，从低电源变为高电源，或者从)双边沿触发
设置<code>EINT0 EINT2</code>为双边沿触发

 EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8);     /* S2,S3 */




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

设置EINT11为双边沿触发 EXTINT1 |= (7<<12); /* S4 */

设置EINT19为双边沿触发

EXTINT2 |= (7<<12); /* S5 */

外部中断屏蔽寄存器EINTMASK，设置为1的话就禁止向外部发出中断信号，只有EINTMASK相应的位设置为0外部中断才能给中断控制器发信号

我们需要设置这个寄存器

把EINT11设置为0 把EINT19设置为0对于EINT0 和EINT2显示为保留，默认时使能的，可以直接发送给中断控制器，无需设置

设置EINTMASK使能eint11,19 EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19));

读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23)(并且要清除它)

清除中断时, 写EINTPEND的相应位

我们接下来需要阅读‘第14章 Interrupt Controller章节设置中断控制器我们只需要按照下面这张流程图设置就可以了

我们需要设置

MASK 屏蔽寄存器 INTPND 等待处理，我们可以读这个寄存器，确定是那个中断产生了 SRCPND不同的中断类型不可以直接到达这里执行

我们来看一下外部中断属于哪一种

打开芯片手册，从上往下读

由上图可得 EINT4_7 EINT8_23合用一条中断线ARB1

也就是可以直接到达SRCPND不需要设置SUBSRCPND和SUBMASK这两个寄存器

我们使用的外部中断源只需要设置SRCPND MASK INTPND这三个就可以 

 /* SRCPND 用来显示哪个中断产生了, 需要清除对应位，我们只需要关心
  * bit0对应eint0
  * bit2对应eint2
  * bit5对应eint8_23(表明bit5等于1的时候 eint8_23中的某一个已经产生，我们需要继续分辨
  * 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生)
  */




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

INTMOD寄存器 默认值为IRQ模式即可，不需要设置

INTMASK寄存器，需要设置为0 

 /* INTMSK 用来屏蔽中断, 1对应masked屏蔽中断，我们需要设置相应位设置为0
  * bit0-eint0
  * bit2-eint2
  * bit5-eint8_23
  */




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

同时可能有多个中断产生，这么多个中断经过优先级以后，只会有一个通知CPU，是哪一个中断优先级最高，可以读INTPAD就能知道当前处理的唯 一 一个中断是那一个

1 表示这个中断已经产生，需要配置相应的位 INTPND 用来显示当前优先级最高的、正在发生的中断, 需要清除对应位 bit0-eint0 bit2-eint2 bit5-eint8_23

INTOFFSET是用来显示INTPND寄存器中哪一位正在等待处理

INTPAD中bit0等于1的话INTOFFSET就等于0 INTPAD中bit1等于1的话INTOFFSET值就等于1 INTOFFSET : 用来显示INTPND中哪一位被设置为1

SRCPND我们用不到

某一位等于1时INT_UART0它的来源可能有多个，这是串口0的中断，串口0的中断产生时有可能是接收到了数据(INT_RXD0),有可能是发送了数据(INT_TXD0),也有可能是产生了错误，那么到底是哪一个呢？

需要去读取SUBSRCPND下一级的源寄存器

我们只需要设置INTMSK这个寄存器

SRCPND和INTPND只有发生中断才需要设置

/* 初始化中断控制器 */
void interrupt_init(void)
{
    //1是屏蔽我们需要清零，外部中断0 外部中断2 外部中8_23里面还有外部中断11到19
    INTMSK &= ~((1<<0) | (1<<2) | (1<<5));

}




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

修改start.S删除 bl interrupt_init /* 初始化中断控制器 */ bl key_eint_init /* 初始化按键, 设为中断源 */

能使用c语言就使用C语言，在main.c文件中添加调用C函数：

int main(void)
{
/************1/
    interrupt_init();  /* 初始化中断控制器 */
    key_eint_init();   /* 初始化按键, 设为中断源 */
*******/    
    puts("nrg_A = ");
    printHex(g_A);
    puts("nr");




<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

第007节按键中断程序示例完善

首先main.c中 我们初始化中断控制器 初始化中断源

假设按键按键就会产生中断，CPU就会跳到start.S 执行

_start:
    b reset          /* vector 0 : reset */
    ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */
    ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */





<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

具体跳到哪里执行，我们需要看看中断向量表在哪里

IRQ模式的话跳到0x00000018地方

 b halt          /* vector 0x0c : prefetch aboot */
 b halt          /* vector 0x10 : data abort */
 b halt          /* vector 0x14 : reserved */
 ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */
 b halt          /* vector 0x1c : fiq */

/*3/
do_irq:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到irq模式
     * 4. 跳到0x18的地方执行程序 
     */

    /* sp_irq未设置, 先设置它 */

/* 4 分配不冲突的没有使用的内存就可以了*/
    ldr sp, =0x33d00000

/*5*/
    /* 保存现场 */

/*7
发生中断时irq返回值是R14 -4 为什么要减去4，硬件结构让你怎么做就怎么做
*/
    /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    sub lr, lr, #4
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 处理irq异常 */
/*6
在这C函数里分辨中断源，处理中断
*/
    bl handle_irq_c

/*8*/   
    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */
</syntaxhighlight >

接下来我们在interrupt.c中写出 handle_irq_c处理函数
这个是处理中断的C函数





<div class="se-preview-section-delimiter"></div>

```c
void handle_irq_c(void)
{
    /*1 分辨中断源 */
    /*读INTOFFSET在芯片手册里找到这个寄存器，它里面的值表示INTPND中哪一位被设置成1*/
    int bit = INTOFFSET;

    /*2 调用对应的处理函数 */
    if (bit == 0 || bit == 2 || bit == 5)  /* 对应eint0,2,eint8_23 */
    {
        /*我们会调用一个按键处理函数*/
        key_eint_irq(bit); /* 处理中断, 清中断源EINTPEND */
    }

    /*3 清中断 : 从源头开始清
     *先清除掉中断源里面的某些寄存器
     *再清 SRCPND
     *再清 INTPND
     */
    SRCPND = (1<<bit);
    INTPND = (1<<bit);  
}

读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23)清除中断时, 写EINTPEND的相应位

void key_eint_irq(int irq)
{
    /**4清的时候我先把这个值读出来，清的时候我再把他写进去/
    unsigned int val = EINTPEND;

    unsigned int val1 = GPFDAT;
    unsigned int val2 = GPGDAT;

    if (irq == 0) /*1 外部中断eint0对应s2按键  */
    {

我们使用s2来控制那盏灯？ *之前我们写过按键控制led灯的程序，它使用的是s2控制gpf6 *也就是s2控制led4 D12 

        */
        /****1.2如何知道是按下还是松开，我们需要读值*/
        if (val1 & (1<<0)) /* s2 --> gpf6 */
        {
            /*1.3 松开 */
            GPFDAT |= (1<<6);
        }
        else
        {
            /*1.4 按下 */
            GPFDAT &= ~(1<<6);
        }

    }
    else if (irq == 2) /*2 eint2对应s3 控制 D11  LED2 */
    {
        if (val1 & (1<<2)) /* s3 --> gpf5 */
        {
            /* 松开 */
            GPFDAT |= (1<<5);
        }
        else
        {
            /* 按下 */
            GPFDAT &= ~(1<<5);
        }

    }
    else if (irq == 5) /*3 eint8_23, eint11对应s4 控制 D10 LED1, eint19对应s5 控制所有LED */
    {

到底是发生哪一种中断，我们需要读取 EINTPND来判断是那个中断产生

如果bit19等于1的话表明外部中断EINT19产生了，如果bit11等于1表用外部中断11产生，这里我们需要判断

        if (val & (1<<11)) /* 表明外部中断eint11产生 */
        {
            if (val2 & (1<<3)) /* s4 --> gpf4 */
            {
                /* 松开 */
                GPFDAT |= (1<<4);
            }
            else
            {
                /* 按下 */
                GPFDAT &= ~(1<<4);
            }
        }
        else if (val & (1<<19)) /* 表用外部中断eint19 */
        {
            if (val2 & (1<<11))
            {
                /* 松开 */
                /* 熄灭所有LED 输出高电平 */
                GPFDAT |= ((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
            }
            else
            {
                /* 按下: 点亮所有LED */
                GPFDAT &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
            }
        }
    }
    /**5 再把值写进去就达到了清除的效果*/
    EINTPEND = val;
}

上传代码测试

我们需要包含头文件 #include “S3c2440_soc.h”

编译通过，开发板上电测试发现按键s5无法控制 查看 interrupt.c文件中的按键初始化

/* 初始化按键, 设为中断源 */
void key_eint_init(void)
{
    /* 配置GPIO为中断引脚 */
    GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4));
    GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4));   /* S2,S3被配置为中断引脚 */
        /*发现外部中断19的bit位配置不正确应该是22*/
    GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22));
    GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22));   /* S4,S5被配置为中断引脚 */

上传代码从新编译执行 重新烧写看是否可以使用 回顾中断处理流程

我们start.s 一上电从 _start: 运行 做一些初始化工作

reset:
    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =0
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */



    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #0
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #4096  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    /* 复位之后, cpu处于svc模式
     * 现在, 切换到usr模式
     */
    mrs r0, cpsr         /* 读出cpsr */
    bic r0, r0, #0xf     /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
    bic r0, r0, #(1<<7)  /* 清除I位, 使能中断 */
    msr cpsr, r0

    /* 设置 sp_usr */
    ldr sp, =0x33f00000

    ldr pc, =sdram
sdram:
    bl uart0_init

    bl print1
    /* 故意加入一条未定义指令 */
und_code:
    .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    bl print2

    swi 0x123  /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt

//让后设置CPSR开中断
//让后调到mian函数，做一些中断初始化

int main(void)
{
    led_init();
    interrupt_init();  /* 初始化中断控制器 */
    key_eint_init();   /* 初始化按键, 设为中断源 */

    puts("nrg_A = ");
    printHex(g_A);
    puts("nr");
/*让后在main函数里一直循环输出串口*/
    while (1)
    {

        putchar(g_Char);
        g_Char++;

        putchar(g_Char3);
        g_Char3++;
        delay(1000000);
    }

//这个时候按下按键就会产生中断，让后进入start.s
//跳到0x18 irq模式

ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */

它是一条读内存的执行，从这里读地址赋给pc

irq_addr:
    .word do_irq

就跳到sdram执行do_irq函数
do_irq:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到irq模式
     * 4. 跳到0x18的地方执行程序 
     */

    /* sp_irq未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33d00000

    /* 保存现场 */
    /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    sub lr, lr, #4
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 处理irq异常 */
    bl handle_irq_c

    /* 恢复现场 */

它怎么处理
/* 读EINTPEND分辨率哪个EINT产生(eint4~23)
 * 清除中断时, 写EINTPEND的相应位
 */


void key_eint_irq(int irq)
{
    unsigned int val = EINTPEND;
    unsigned int val1 = GPFDAT;
    unsigned int val2 = GPGDAT;

    if (irq == 0) /* eint0 : s2 控制 D12 */
    {
        if (val1 & (1<<0)) /* s2 --> gpf6 */
        {
            /* 松开 */
            GPFDAT |= (1<<6);
        }
        else
        {
            /* 按下 */
            GPFDAT &= ~(1<<6);
        }

    }
    else if (irq == 2) /* eint2 : s3 控制 D11 */
    {
        if (val1 & (1<<2)) /* s3 --> gpf5 */
        {
            /* 松开 */
            GPFDAT |= (1<<5);
        }
        else
        {
            /* 按下 */
            GPFDAT &= ~(1<<5);
        }

    }
    else if (irq == 5) /* eint8_23, eint11--s4 控制 D10, eint19---s5 控制所有LED */
    {
        if (val & (1<<11)) /* eint11 */
        {
            if (val2 & (1<<3)) /* s4 --> gpf4 */
            {
                /* 松开 */
                GPFDAT |= (1<<4);
            }
            else
            {
                /* 按下 */
                GPFDAT &= ~(1<<4);
            }
        }
        else if (val & (1<<19)) /* eint19 */
        {
            if (val2 & (1<<11))
            {
                /* 松开 */
                /* 熄灭所有LED */
                GPFDAT |= ((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
            }
            else
            {
                /* 按下: 点亮所有LED */
                GPFDAT &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
            }
        }
    }



    EINTPEND = val;
}

处理完之后清中断，从源头开始清 这完全是按照中断流程操作的

第008节_定时器中断程序示例

这节课我们来写一个定时器的中断服务程序 使用定时器来实现点灯计数 查考资料就是第10章PWM TIMER 可以参考书籍《嵌入式Linux应用程序开发完全手册》第10章

我们先把这个结构图展示出来

这个图的结构很好

这里面肯定有一个clk(时钟)， 1 每来一个clk(时钟)这个TCNTn减去1 2 当TCNTn == TCMPn时，可以产生中断，也可以让对应的SPWM引脚反转，(比如说原来是高电平，发生之后电平转换成低电平) 3 TCNTn继续减1，当TCNTn == 0时，可以产生中断，pwm引脚再次反转 TCMPn 和 TCNTn的初始值来自 TCMPBn,TCNTBn 4 TCNTn == 0时，可自动加载初始

怎么使用定时器？ 1 设置时钟 2 设置初值 3 加载初始，启动Timer 4 设置为自动加载 5 中断相关

由于2440没有引出pwm引脚，所以pwm功能无法使用，也就无法做pwm相关实验，所谓pwm是指可调制脉冲

T1高脉冲和T2低脉冲它的时间T1, T2可调整，可以输出不同频率不同占控比的波形，在控制电机时特别有用

我们这个程序只做一个实验，当TCNTn这个计数器到0的时候，就产生中断，在这个中断服务程序里我们点灯

写代码 打开我们的main函数

int main(void)
{
    led_init();
    interrupt_init();  /* 初始化中断控制器 */
//我们初始化了中断源，同样的，我们初始化timer
    key_eint_init();   /* 初始化按键, 设为中断源 */
//初始化定时器
    timer_init();

我们需要实现定时器初始化函数

新建一个 timer.c，我们肯定需要操作一堆寄存器，添加头文件 #include "s3c2440_soc.h"

void timer_init(void)

  • 设置TIMER0的时钟
  • 设置TIMER0的初值
  • 加载初值, 启动timer0
  • 设置为自动加载并启动(值到0以后会自动加载)
  • 设置中断，显然我们需要提供一个中断处理函数void timer_irq(void)在这里面我们需要点灯

打开芯片手册，我们想设置timer0的话 - 首先设置8-Bit Prescaler - 设置5.1 MUX(选择一个时钟分频) - 设置TCMPB０和TCNTB0 - 设置TCONn寄存器

看手册上写如何初始化timer

  • 把初始值写到TCNTBn 和TCMPBn寄存器
  • 设置手动更新位
  • 设置启动位

往下看到时钟配置寄存器

有个计算公式 Timer clk = PCLK / {(预分频数)prescaler value+1} / {divider value(5.1MUX值)} PCLK是50M = 50000000/(99+1)/16 = 31250 也就是说我们得TCON是31250的话，从这个值一直减到0 Prescaler0等于99

TCFG0 = 99; /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */

TCFG1 MUX多路复用器的意思，他有多路输入，我们可以通过MUX选择其中一路作为输出

根据上面mux的值，我们要把MUX0 设置成0011 只需要设置这4位即可，先清零 再或上 0011 就是3

TCFG1 &= ~0xf; TCFG1 |= 3; /* MUX0 : 1/16 */

再来看看初始值控制寄存器

一秒钟点灯太慢了 ，就让0.5秒 TCNTB0 = 15625; /* 0.5s中断一次 */

这个寄存器是用来观察里面的计数值的，不需要设置

现在可以设置TCON来设置这个寄存器了

现在需要设置Timer0

开始需要手工更新 TCON |= (1<<1); /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */ 把这两个值放到TCNTB0 和 TCMPB0中

注意：这一位必须清楚才能写下一位

设置为自动加载并启动，先清掉手动更新位，再或上bit0 bit3

TCON &= (1<<1); TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */

设置中断，显然我们需要提供一个中断处理函数void timer_irq(void) 在Timer里没有看到中断相关的控制器，我们需要回到中断章节去看看中断控制器，看看有没有定时器相关的中断 我们没有看到更加细致的Timer0寄存器

当TCNTn=TCMPn时，他不会产生中断，只有当TCNTn等于0的时候才可以产生中断，我们之前以为这个定时器可以产生两种中断，那么肯定有寄存器中断或者禁止两种寄存器其中之一，那现在只有一种中断的话，就相对简单些 设置中断的话，我们只需要设置中断控制器

设置interrupu.c中断控制器 *初始化中断控制器 void interrupt_init(void) INTMSK &= ~((1<<0) | (1<<2) | (1<<5));

*把定时器相应的位清零就可以了，哪一位呢？ INTPND的哪一位？ INT_TIMER0第10位即可

INTMSK &= ~(1<<10); /* enable timer0 int */

当定时器减到0的时候就会产生中断，就会进到start.s这里一路执行do_irq

do_irq:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到irq模式
     * 4. 跳到0x18的地方执行程序 
     */

    /* sp_irq未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33d00000

    /* 保存现场 */
    /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    sub lr, lr, #4
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 处理irq异常 */
    bl handle_irq_c

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */


让后进入irq处理函数中处理，处理这个irq
void handle_irq_c(void)
{
    /* 分辨中断源 */
    int bit = INTOFFSET;

    /* 调用对应的处理函数 */


if(bit ==0 || bit == 2 || bit == 5)/*eint0,2,rint8_23*/
{
    key_eint_irq(bit);/*处理中断，清中断源EINTPEND*/
}else if(bit == 10)//如果等于10的话说明发生的是定时器中断，这时候就调用我们得timer_irq
{
    timer_irq();
}

    /* 清中断 : 从源头开始清 */
    SRCPND = (1<<bit);
    INTPND = (1<<bit);  
}


回到timer.c文件中，在这个定时器处理函数中我们需要点灯
void timer_irq(void)
{
    /* 点灯计数 循环点灯*/
    static int cnt = 0;
    int tmp;

    cnt++;

    tmp = ~cnt;
    tmp &= 7;
    GPFDAT &= ~(7<<4);
    GPFDAT |= (tmp<<4);
}

代码写完我们实验一下，上传代码，在Makefile中添加timer.o，进行编译 编译后进行烧写 现象灯没有闪烁

他不是有一个观察寄存器么?

我们不断的打印这个值，看是否有变化

在main函数中不断打印 putchar(g_Char3); g_Char3++; delay(1000000); printHex(TCNTO0);

编译实验 打印结果全都是0，发现我们的定时器根本就没有启用，在timer.c文件void timer_init(void)函数里设置为自动加载并启动，先清掉手动更新位，再或上bit0 bit3

TCON &= ~(1<<1);//我们没有设置取反 TCON |= (1<<0) | (1<<3); /* bit0: start, bit3: auto reload */

再次实验 发现灯已经开始闪，就可以把调试信息去除了 对程序进行改进 进入main函数中执行 timer_init();

还需要修改interrupt.c 初始化函数 void interrupt_init(void) 还需要调用中断处理函数 void handle_irq_c(void) 每次添加一个中断我都需要修改handle_irq这个函数，这样太麻烦，我能不能保证这个interrupt文件不变，只需要在timer.c中引用即可，这里我们使用指针数组

在interrupt.c中定义函数指针数组 typedef void(*irq_func)(int); 定义一个数组，我们来卡看下这里有多少项，一共32位，我们想把每一个中断的处理函数都放在这个数组里面来，当发生中断时，我们可以得到这个中断号，让后我从数组里面调用对应的中断号就可以了 irq_func irq_array[32];

那么我们得提供一个注册函数

void register_irq (int irq, irq_func fp)
{
    irq_array[irq] = fp;
    INTMASK &= ~(1 << irq)
}

以后我直接调用对应的处理函数

void handle_irq_c(void)
{
    /* 分辨中断源 */
    int bit = INTOFFSET;


/* 调用对应的处理函数 */
irq_array[bit](bit);

    /* 清中断 : 从源头开始清 */
    SRCPND = (1<<bit);
    INTPND = (1<<bit);  
}

//按键中断初始化函数需要注册

    /* 初始化按键, 设为中断源 */
    void key_eint_init(void)
    {
    /* 配置GPIO为中断引脚 */
    GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4));
    GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4));   /* S2,S3被配置为中断引脚 */

    GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22));
    GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22));   /* S4,S5被配置为中断引脚 */


    /* 设置中断触发方式: 双边沿触发 */
    EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8);     /* S2,S3 */
    EXTINT1 |= (7<<12);             /* S4 */
    EXTINT2 |= (7<<12);             /* S5 */

    /* 设置EINTMASK使能eint11,19 */
    EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19));

register_irq(0, key_eint_irq);
register_irq(2, key_eint_irq);
register_irq(5, key_eint_irq);
    }

在timer.c中也需要设置中断

    void timer_init(void)
    {
    /* 设置TIMER0的时钟 */
    /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} 
                 = 50000000/(99+1)/16
                 = 31250
     */
    TCFG0 = 99;  /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */
    TCFG1 &= ~0xf;
    TCFG1 |= 3;  /* MUX0 : 1/16 */

    /* 设置TIMER0的初值 */
    TCNTB0 = 15625;  /* 0.5s中断一次 */

    /* 加载初值, 启动timer0 */
    TCON |= (1<<1);   /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */

    /* 设置为自动加载并启动 */
     TCON &= ~(1<<1);
     TCON |= (1<<0) | (1<<3);  /* bit0: start, bit3: auto reload */

       /* 设置中断 */
        register_irq(10, timer_irq);
    }

把interrupt.c中按键的初始化放在最后面

我们来看看我们做了什么事情， <1>我们定义了一个指针数组 typedef void(*irq_func)(int);

这个指针数组里面放有各个指针的处理函数 irq_func irq_array[32];

当我们去初始化按键中断时，我们给这按键注册中断函数 register_irq(0, key_eint_irq); register_irq(2, key_eint_irq); register_irq(5, key_eint_irq);

这个注册函数会做什么事情，他会把这个数组放在注册函数里面，同时使能中断 

void register_irq(int irq, irq_func fp)
{
    irq_array[irq] = fp;

    INTMSK &= ~(1<<irq);
}
//我们的timer.c中

timer_init();
//也会注册这个函数
    /* 设置中断 */
    register_irq(10, timer_irq);

把这个中断irq放在第10项里同时使能中断，以后我们只需要添加中断号，和处理函数即可，再也不需要修改函数 烧写执行

我们从start.s开始看， 一上电从 b reset运行做一列初始化

.text
.global _start

_start:
    b reset          /* vector 0 : reset */
    ldr pc, und_addr /* vector 4 : und */
    ldr pc, swi_addr /* vector 8 : swi */
    b halt           /* vector 0x0c : prefetch aboot */
    b halt           /* vector 0x10 : data abort */
    b halt           /* vector 0x14 : reserved */


reset:
    /* 关闭看门狗 */
    ldr r0, =0x53000000
    ldr r1, =0
    str r1, [r0]

    /* 设置MPLL, FCLK : HCLK : PCLK = 400m : 100m : 50m */
    /* LOCKTIME(0x4C000000) = 0xFFFFFFFF */
    ldr r0, =0x4C000000
    ldr r1, =0xFFFFFFFF
    str r1, [r0]

    /* CLKDIVN(0x4C000014) = 0X5, tFCLK:tHCLK:tPCLK = 1:4:8  */
    ldr r0, =0x4C000014
    ldr r1, =0x5
    str r1, [r0]

    /* 设置CPU工作于异步模式 */
    mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    orr r0,r0,#0xc0000000   //R1_nF:OR:R1_iA
    mcr p15,0,r0,c1,c0,0

    /* 设置MPLLCON(0x4C000004) = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0) 
     *  m = MDIV+8 = 92+8=100
     *  p = PDIV+2 = 1+2 = 3
     *  s = SDIV = 1
     *  FCLK = 2*m*Fin/(p*2^s) = 2*100*12/(3*2^1)=400M
     */
    ldr r0, =0x4C000004
    ldr r1, =(92<<12)|(1<<4)|(1<<0)
    str r1, [r0]

    /* 一旦设置PLL, 就会锁定lock time直到PLL输出稳定
     * 然后CPU工作于新的频率FCLK
     */



    /* 设置内存: sp 栈 */
    /* 分辨是nor/nand启动
     * 写0到0地址, 再读出来
     * 如果得到0, 表示0地址上的内容被修改了, 它对应ram, 这就是nand启动
     * 否则就是nor启动
     */
    mov r1, #0
    ldr r0, [r1] /* 读出原来的值备份 */
    str r1, [r1] /* 0->[0] */ 
    ldr r2, [r1] /* r2=[0] */
    cmp r1, r2   /* r1==r2? 如果相等表示是NAND启动 */
    ldr sp, =0x40000000+4096 /* 先假设是nor启动 */
    moveq sp, #4096  /* nand启动 */
    streq r0, [r1]   /* 恢复原来的值 */

    bl sdram_init
    //bl sdram_init2     /* 用到有初始值的数组, 不是位置无关码 */

    /* 重定位text, rodata, data段整个程序 */
    bl copy2sdram

    /* 清除BSS段 */
    bl clean_bss

    /* 复位之后, cpu处于svc模式
     * 现在, 切换到usr模式
     */
    mrs r0, cpsr         /* 读出cpsr */
    bic r0, r0, #0xf     /* 修改M4-M0为0b10000, 进入usr模式 */
    bic r0, r0, #(1<<7)  /* 清除I位, 使能中断 */
    msr cpsr, r0

    /* 设置 sp_usr */
    ldr sp, =0x33f00000

    ldr pc, =sdram
sdram:
    bl uart0_init

    bl print1
    /* 故意加入一条未定义指令 */
und_code:
    .word 0xdeadc0de  /* 未定义指令 */
    bl print2

    swi 0x123  /* 执行此命令, 触发SWI异常, 进入0x8执行 */

/***最后执行main函数***/
    //bl main  /* 使用BL命令相对跳转, 程序仍然在NOR/sram执行 */
    ldr pc, =main  /* 绝对跳转, 跳到SDRAM */

halt:
    b halt

进入main.c做一系列初始化

int main(void)
{
    led_init();
    //interrupt_init();  /* 初始化中断控制器 */
    key_eint_init();   /* 初始化按键, 设为中断源 */
    timer_init();

    puts("nrg_A = ");
    printHex(g_A);
    puts("nr");

进入按键初始化程序 interrupt.c 初始化按键, 设为中断源

void key_eint_init(void)
{
    /* 配置GPIO为中断引脚 */
    GPFCON &= ~((3<<0) | (3<<4));
    GPFCON |= ((2<<0) | (2<<4));   /* S2,S3被配置为中断引脚 */

    GPGCON &= ~((3<<6) | (3<<22));
    GPGCON |= ((2<<6) | (2<<22));   /* S4,S5被配置为中断引脚 */


    /* 设置中断触发方式: 双边沿触发 */
    EXTINT0 |= (7<<0) | (7<<8);     /* S2,S3 */
    EXTINT1 |= (7<<12);             /* S4 */
    EXTINT2 |= (7<<12);             /* S5 */

    /* 设置EINTMASK使能eint11,19 */
     EINTMASK &= ~((1<<11) | (1<<19));

/*注册中断控制器*/
    register_irq(0, key_eint_irq);
    register_irq(2, key_eint_irq);
    register_irq(5, key_eint_irq);
}


时钟初始化程序 <code>timer_init();</code>

void timer_init(void)
{
    /* 设置TIMER0的时钟 */
    /* Timer clk = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} 
                 = 50000000/(99+1)/16
                 = 31250
     */
    TCFG0 = 99;  /* Prescaler 0 = 99, 用于timer0,1 */
    TCFG1 &= ~0xf;
    TCFG1 |= 3;  /* MUX0 : 1/16 */

    /* 设置TIMER0的初值 */
    TCNTB0 = 15625;  /* 0.5s中断一次 */

    /* 加载初值, 启动timer0 */
    TCON |= (1<<1);   /* Update from TCNTB0 & TCMPB0 */

    /* 设置为自动加载并启动 */
    TCON &= ~(1<<1);
    TCON |= (1<<0) | (1<<3);  /* bit0: start, bit3: auto reload */

    /* 设置中断 */
    register_irq(10, timer_irq);
}

让后main.c函数一直循环执行 输出串口信息

 while (1)
 {
    putchar(g_Char);
    g_Char++;

    putchar(g_Char3);
    g_Char3++;
    delay(1000000);
    //printHex(TCNTO0);
 }

定时器减到0的时候就会产生中断，start.S 跳到 0x18的地方执行

    ldr pc, irq_addr /* vector 0x18 : irq */
    b halt           /* vector 0x1c : fiq */
.align 4

do_irq:
    /* 执行到这里之前:
     * 1. lr_irq保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址
     * 2. SPSR_irq保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10010, 进入到irq模式
     * 4. 跳到0x18的地方执行程序 
     */

    /* sp_irq未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33d00000

    /* 保存现场 */
    /* 在irq异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr-4是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    sub lr, lr, #4
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    /* 处理irq异常 */
    bl handle_irq_c

    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr_irq的值恢复到cpsr里 */

看看怎么处理irq

void handle_irq_c(void)
{
    /* 分辨中断源 */
    int bit = INTOFFSET;

    /* 调用对应的处理函数执行 */
    irq_array[bit](bit);

    /* 清中断 : 从源头开始清 */
    SRCPND = (1<<bit);
    INTPND = (1<<bit);  
}

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