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实验五 中断实验 一、实验目的 1、了解中断的作用； 2、掌握嵌入式系统中断的处理流程； 3、掌握ARM中断编程。 二、实验内容 1、编写中断处理程序，处理外部中断； 三、实验设备 1、硬件： JX44B0实验板；； PC机； JTAG仿真器； 2、软件： PC机操作系统（WINDOWS 2000）; ARM Developer Suite v1.2； Multi-ICE V2.2.5(Build1319)； 四、基础知识 1、了解ADS集成开发环境的基本功能； 2、了解中断的作用以及基本处理过程； 五、实验说明 （一）中断的基本概念： 中断：是指CPU在正常运行程序时，由于内部或外部事件引起CPU暂时中止执行现行程序，转去执行请求CPU为其服务的那个外设或事件的服务程序，待该服务程序执行完后又返回到被中止的程序这样一个过程。 中断源：能发出中断申请的外设或引起中断的原因。 中断源种类：I/O设备、实时时钟、故障源、软件中断。 1、为什么要用中断？ 中断技术的优点： 1）并行操作：指CPU和多个外设并行操作；分时操作：指CPU可分时执行多个用户程序和多道作业； 2）实现实时处理； 3）故障处理。 4）基本功能调用：在PC机中，通过软件中断可实现DOS功能调用和基本BIOS调用。 2、中断类型 1）硬中断：也称为外部中断,它可分为两种： ① 一种是由中断电路发生的中断请求信号在CPU的INTR端引起的中断，也称可屏蔽中断。 可屏蔽中断：凡是cpu内部能够屏蔽（IF=0）的中断。 ② 另一种是CPU的NMI端引起的中断，也称不可屏蔽中断。 不可屏蔽中断：凡是cpu内部不能够屏蔽（不受IF状态影响）的中断。 2）软件中断 也称内部中断，是指程序中使用INT指令引起的中断。 3. 中断系统的功能 中断系统是指实现中断而设置的各种硬件与软件，包括中断控制逻辑及相应管理中断的指令。 中断系统应具有以下功能： 1）实现中断请求的检测、中断响应、中断服务与返回； 2）能实现中断优先级排队； 3）能实现中断嵌套。 4. 中断处理过程 大致可分为：中断请求、中断响应（关中断、保护断点、查找中断源等）、保护现场、开中断、返回五步。 1）中断请求 CPU外部必须设置一个中断请求触发器锁存中断请求信号，以便CPU在现行指令周期结束时采样，还可设置中断屏蔽触发器。 2）中断响应 不可屏蔽中断申请：CPU执行完当前指令后就响应； CPU响应中断要自动完成下列几步操作： ? ①??? 发中断响应信号，同时内部关中断（IF←0），以禁止其它可屏蔽中断请求； ②??? 把F以及程序断点处的CS、IP内容压栈，以便中断处理完后能正确地返回主程序； ③??? 中断服务程序入口地址段地址→CS ，偏移地址→IP。 3）中断处理：程序员需在中断服务程序中，做以下事： ①??? 保护现场； ②??? 开中断； ③??? 中断服务； ④??? 恢复现场； ⑤??? 返回。 中断返回指令使得CPU自动地将堆栈中保存的值返回，使CPU返回主程序断点处继续执行主程序，同时中断返回指令使得中断源自动恢复响应中断前的开中断状态。 （二）S3C44B0的中断控制器 S3C44B0的中断控制寄存器包括：中断状态寄存器、中断模式寄存器、中断屏蔽寄存器、中断控制寄存器、优先级寄存器、当前服务中断寄存器以及清除中断寄存器。 中断状态寄存器INTPND 该寄存器的26位中每一位对应一个中断源。如果相应中断源产生中断请求则其对应位置为1。该寄存器中的位将自动由中断请求置位，而不管INTMASK寄存器中的掩码位是否有效。另外，该寄存器不受中断控制器的优先级逻辑影响。 在中断服务程序中，该寄存器的相应位必须进行清零处理，清零的方法是将清除中断寄存器I_ISPC/F_ISPC的相应位置1。 中断状态寄存器 中断模式寄存器 INTMOD 用于设置相应中断的工作模式，是IRQ模式还是FIQ模式。 中断模式寄存器 中断屏蔽寄存器 INTMSK 如果中断屏蔽位为‘1’则对应的中断会被禁止，如果中断屏蔽位为‘0’，则对应的中断请求能正常响应。但如果全局中断屏蔽位（位21）为‘1’，则所有的中断都会被禁止。当有中断请求产生时，对应的中断悬挂位会被置为‘1’，在全局中断屏蔽位和对应的中断屏蔽位为‘0’时，中断请求就会被响应。 中断屏蔽寄存器 中断控制寄存器 INTCON 中断优先级寄存器 如下图所示，ARM7的中