1.1 GPIO中断介绍(通用的概念)
第十一章 GPIO中断 1.1 GPIO中断介绍(通用的概念)
假设你现在正在写作业，突然电话响起，你需要停下写作业接电话，挂电话后继续写作业。突然由人按门铃，你需要先去开门，然后继续回来写作业。电话和门铃打断了写作业，能中断写作业的事情有很多，比如身体不舒服，口渴等。被打断后怎么做？身体不舒服就停下写作业休息一会，身体好了继续写作业。口渴就停下写作业喝水，喝完水继续写作业。如果你正在接一个很重要的电话，突然门铃响了，这是会优先处理其中一件事，比如先让按门铃的人等一下，挂电话后再去开门，或者先挂电话，等开门后再打电话过去。这就存在一个中断优先级的问题。
当有事件产生，处理事件之前我们需要记住现在作业写到第几页了，或者在作业上记一个标记，然后取处理事件，电话铃响了需要到放电话的地方去，门铃响了需要到门口去，口渴需要到放饮水机地方去，也就是说，不同的突发事件需要到不同的地方去处理。
嵌入式系统中也有类似的情况。CPU在运行过程中，也会被各种异常打断。这些异常有
① 指令未定义
② 指令、数据访问有问题
③ SWI（软中断）
④ 快中断
⑤ 中断
中断也属于一种异常，导致中断发生的中断源有很多，比如：
① 按键
② 定时器
③ ADC转换完成
④ UART发生完数据、接收数据
⑤ 等等
这些众多的中断源，汇集中中断管理器，由中断管理器选择优先级最高的中断并通知CPU。CPU会根据中断的类型到跳转到不同的地址处理中断。发生中断后，CPU并不是随便跳到一个地址处理中断，而是根据异常向量表，跳转到对应的地址处理中断。
1.2.1 GPIO中断
GPIO中断，指有GPIO模块产生的中断，有边沿触发中断或者电平翻转中断。GPIO模块能检测到引脚上的值是0还是1，并能通过外部拓展将电平从变为1或是从1变到0。CPU接收外部的中断请求，并进行处理，其实是一个被动接受的过程，这样的好处是己能保证主任务的执行效率，又能及时获取外部请求，从而处理重要的设备请求中断。
当GPIO模块检测到管脚电平变化且满足中断触发条件，就会触发中断，CPU会跳转到中断处理地址进行中断处理，为了避免破坏主任务数据，CPU会处理保存当前相关寄存器（保存现场）并进入中断服务函数，执行完中断服务函数后，CPU会恢复相关寄存器（恢复现场），回到主任务继续执行程序。
程序发生GPIO中断后会根据异常向量表强制跳转到0x18（IRQ中断地址）。如下图：
异常向量表并不总是从0地址开始，可以设置 base寄存器，指定向量表在其他位置，比如设置 base 为 ，指定为 DDR 的某个地
址。但是表中的各个异常向量的偏移地址，是固定的：复位向量偏移地址是 0，中断是 0x18。
本次实验使用GPIO中断方式实现按键控制LED亮灭，并通过串口把中断ID打印出来。
中断控制器和CP15协处理器
操作系统中，中断系统是很重要的一部分。有了中断系统，才不用一直轮询是否有事件发生，系统效率得以提高。中断系统一般分为三个部分：模块、中断管理器和处理器。模块通常有寄存器设置是否使能中断和中断触发方式。中断控制器可以管理中断优先级等。处理器则设置寄存器响应中断。
如上图所示，硬件中断信号发送GIC（ ），GIC产生一个FIQ或IRQ信号给CPU。GPIO模块、UART模块均能产生硬件中断。在初始化中断时，要初始化GIC中断控制器，如果时GPIO中断则还要设置GPIO模块内相关的寄存器，如果时串口中断则还要设置UART模块内相关的寄存器。
1.2 GIC中断控制器介绍 1.2.1 GIC中断控制器
是-A7内核，采用GIC V2（ ）中断控制器。在这里只简单的介绍一下GIC，具体可以参考arm文档。
GIC的主要作用可以归结为接受硬件中断信号，并进行简单的处理，按照一定的设置策略，分给对应的CPU处理。如下图：
ARM内核只提供了四个信号给GIC汇报中断情况：VIRQ（虚拟快速IRQ）、VFIQ（虚拟快速FIQ）、IRQ、FIQ。VIRQ、VFIQ是针对虚拟化，剩下就是IRQ和FIQ。GPIO中断属于IRQ中断，所以在本次实验中GIC上报IRQ信号给ARM内核。
接下来看一下GIC内部过程，如下图：
中断源分为SPI（ ）、PPI（ ）、SGI （- ）。外部中断都属于SPI中断源。
GIC控制器包括分发器（）和CPU接口端（CPU ）。
分发器（）主要完成对整个中断控制器使能，设置中断优先级，设置中断触发方式，决定每个中断信号发送到哪一个具体的CPU上执行。
CPU接口端（CPU ）主要完成使能和发送一个具体的中断信号到特定的CPU上，确认中断已被CPU接受、处理以及处理完成，设置CPU能接受中断的优先级以及基于级别的中断抢占。
中断信号先到分发器，根据设定CPU，发送到CPU对应的上，在这里判断是否优先级足够高，能否抢断或打断当前的终端处理，如果可以，CPU 就会发送一个物理的signa到CPU的IRQ线上，CPU接收到中断信号，转到中断处理模式进行处理。
1.2.2 GIC中断寄存器
GIC寄存器分为 和CPU 。寄存器数目较多，这里介绍本次实验中需要我们设置的寄存器。
1.2.2.1 寄存器
寄存器属于CPU ，作用是：保存中断ID，读取寄存器可以获得中断ID，这个过程可以当作对中断的确认。
1.2.2.2 寄存器
寄存器属于CPU ，作用是：中断完成时，向写入中断ID，表示IRQ处理结束。
1.2.3 CP15协处理器 1.2.3.1 CP15协处理器介绍
在基于ARM的嵌入式系统中，存储系统通常是系统控制协处理器CP15完成的。ARM处理器使用协处理器指令MCR和MRC来读写寄存器，控制cache、MMU、配置时钟（在时钟初始化时会用到）等。CP15包含16个32位寄存器，编号为0~15。
在本次实验中，需要设置的寄存器有：SCTLR（ ）寄存器，VBAR（ Base ）寄存器。
1.2.3.2 SCTLR（ ）寄存器
设置SCTLR寄存器可以控制cache、MMU等。
Bit[13]: 异常向量表地址设置位。我们设置为0，默认地址，可以通过设置 base寄存器映射到设置地址。
Bit[12]、Bit[2]: 指令cache、数据cache使能位。刚上电时，CPU还不能管理cache，指令cache可关闭也可不关闭，但数据cache一定要关闭，否争可能导致刚开始的代码里，去读取数据时到cache里读取，而这时候RAM数据还没有cache过来，导致数据预取错误。
Bit[11]: 分支预测使能位。分支预测技术是用来提高执行流水线指令效率。在本次实验中关闭分支预测技术。
Bit[1]: 字节对齐设置位。打开字节对齐，可以提高CPU访问效率，但会损失一部分内存空间。在本次实验中 CPU并不会做太多复杂的工作，所以关闭字节对齐。
Bit[0]: MMU使能位。上电后系统没有配置MMU，所以要先关掉MMU。
MRC p15, 0, < Rt >, c1, c0, 0: 把SCTLR寄存器的值读到ARM寄存器Rt中。
MRC p15, 0, < Rt >, c1, c0, 0: 把ARM寄存器Rt的值写入SCTLR寄存器。
1.2.3.3 VBAR（ Base ）寄存器
设置VBAR寄存器，可以设置异常向量表的映射地址。如果不把异常向量表的映射地址告诉CPU，在发生异常时，CPU就找不到异常向量表，就无法处理异常。
MRC p15, 0, < Rt >, c12, c0, 0: 把VBAR寄存器的值读到ARM寄存器Rt中。
MRC p15, 0, < Rt >, c12, c0, 0: 把ARM寄存器Rt的值写入VBAR寄存器。
1.3 的GPIO中断寄存器介绍 1.3.1 GPIO ()
GPIO中断配置寄存器1
ICRn[1:0]决定中断类型：
00 低电平触发
01 高电平触发
10 上升沿触发
11 下降沿触发
ICR0~ICR15对应GPIO 0-15
1.3.2 GPIO ()
GPIO中断配置寄存器2
与类似
ICR0~ICR15对应GPIO 16-31
1.3.3 GPIO mask ()
GPIO中断屏蔽寄存器
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img--67)(@main/-/.png)]
Bit[n]对应 n
0 n屏蔽
1 n 打开
1.3.4 GPIO ()
GPIO中断状态寄存器
中断状态位-当在GPIO输入上检测到有效状态（由相应的ICR位确定）时，该寄存器的位n置为有效（高电平有效）。该寄存器的值与中的值无关。
当检测到活动状态时，相应的位将保持置位状态，直到被软件清除为止。通过将1写入相应的位位置来清除状态标志。
1.3.5 GPIO edge ()
GPIO中断边沿选择寄存器
设置 [n]时，GPIO会忽略ICR [n]设置，同时检测对应输入信号的上升沿和下降沿。
1.4 按键中断程序编程示例一 1.4.1 管脚设置和查询中断号
从上面的电路图可见KEY1接在（ pad，ALT5）上，KEY4接在（ pad，ALT5）上。使用设置这两个引脚为GPIO模式。如何获取这两个GPIO的中断号呢？查阅数据手册的， 章节，这两个GPIO的中断号如下表所示。对应到GIC的SPI中断号需要在此编号基础上加上32，所以KEY1对应的GIC ID为（74 + 32 = 106），KEY2对应的GIC ID为（72 + 32 = 104）。
1.4.2 GIC控制器基地址的获取方法
直接查数据手册 Table 2-1. map
可以知道gic的基地址是
对于gic控制器还有另一种方法，通过 CP15查询：
mrc p15, 4, r0, c15, c0, 0
将gic的基地址通过mrc指令读取到r0寄存器。
1.4.3 GIC的初始化
通过CP15获取GIC的基地址，读取寄存器获得中断的数目，往GICD_ 寄存器写入禁用所有的SGI，PPI和SPI。通过设置优先级等级，设置为0xF8；将设置为2，这允许各个优先级进行抢占。 最后使能的和CPU 。
代码在**裸机Git仓库 /(中断//gic.c)**目录内：
void gic_init(void)
{u32 i, irq_num;GIC_Type *gic = get_gic_base();/* the maximum number of interrupt IDs that the GIC supports */irq_num = (gic->D_TYPER & 0x1F) + 1;/* On POR, all SPI is in group 0, level-sensitive and using 1-N model *//* Disable all PPI, SGI and SPI */for (i = 0; i < irq_num; i++)gic->D_ICENABLER[i] = 0xFFFFFFFFUL;/* The priority mask level for the CPU interface. If the priority of an * interrupt is higher than the value indicated by this field, * the interface signals the interrupt to the processor.*/gic->C_PMR = (0xFFUL << (8 - 5)) & 0xFFUL;/* No subpriority, all priority level allows preemption */gic->C_BPR = 7 - 5;/* Enables the forwarding of pending interrupts from the Distributor to the CPU interfaces.* Enable group0 distribution*/gic->D_CTLR = 1UL;/* Enables the signaling of interrupts by the CPU interface to the connected processor* Enable group0 signaling */gic->C_CTLR = 1UL;
}
1.4.4 中断异常处理汇编部分
在异常向量表偏移为0x18的地方将pc设置为标号的位置，跳转到标号位置执行，处理器处于中断模式，保存了被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址，将lr减去4，将r0-r12和lr保存在栈上，用bl指令调用C函数，C函数返回来后将r0-r12从栈上弹出，栈上的lr弹出到PC，并将SPSR拷贝到CPSR，返回被打断的指令继续执行。在reset 里需要设置好irq模式的栈，这样在中断模式里才可以调用C函数，同时调用cpsie i打开中断。使用如下两条指令设置异常向量的基地址
ldr r0, =_vector_tablemcr p15, 0, r0, c12, c0, 0 /* set VBAR, Vector Base Address Register*/
汇编部分代码如下所示代码如下**裸机Git仓库 /(中断//**\start.S）文件：
.text
.global _start, _vector_table
_start:
_vector_table:ldr pc, =Reset_Handler /* Reset */ldr pc, =Undefined_Handler /* Undefined instructions */ldr pc, =SVC_Handler /* Supervisor Call */b halt//ldr pc, =PrefAbort_Handler /* Prefetch abort */b halt//ldr pc, =DataAbort_Handler /* Data abort */.word 0 /* RESERVED */ldr pc, =IRQ_Handler /* IRQ interrupt */b halt//ldr pc, =FIQ_Handler /* FIQ interrupt */
………
.align 2
IRQ_Handler:/* 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 *//* 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, #4stmdb 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 */
.align 2
Reset_Handler:/* Reset SCTlr Settings */mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* read SCTRL, Read CP15 System Control register */bic r0, r0, #(0x1 << 13) /* Clear V bit 13 to use normal exception vectors */bic r0, r0, #(0x1 << 12) /* Clear I bit 12 to disable I Cache */bic r0, r0, #(0x1 << 2) /* Clear C bit 2 to disable D Cache */bic r0, r0, #(0x1 << 2) /* Clear A bit 1 to disable strict alignment */bic r0, r0, #(0x1 << 11) /* Clear Z bit 11 to disable branch prediction */bic r0, r0, #0x1 /* Clear M bit 0 to disable MMU */mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* write SCTRL, Write to CP15 System Control register */cps #0x1B /* Enter undef mode */ldr sp, =0x80300000 /* Set up undef mode stack */cps #0x12 /* Enter irq mode */ldr sp, =0x80400000 /* Set up irq mode stack */cps #0x13 /* Enter Supervisor mode */ldr sp, =0x80200000 /* Set up Supervisor Mode stack */ldr r0, =_vector_tablemcr p15, 0, r0, c12, c0, 0 /* set VBAR, Vector Base Address Register*///mrc p15, 0, r0, c12, c0, 0 //read VBARbl clean_bssbl system_initcpsie i /* Unmask interrupts */bl mainhalt:b haltclean_bss:/* 清除BSS段 */ldr r1, =__bss_startldr r2, =__bss_endmov r3, #0
clean:cmp r1, r2strlt r3, [r1]add r1, r1, #4blt cleanmov pc, lr
1.4.5 中断异常处理C函数部分
获取到gic的基地址后，读取获得中断号，根据中断号调用对应中断号的函数，该函数是用户通过注册的中断处理函数，然后往写入中断号清除掉中断。
代码在裸机Git仓库 /(中断/\gic.c)：
void handle_irq_c(void)
{int nr;GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The processor reads GICC_IAR to obtain the interrupt ID of the* signaled interrupt. This read acts as an acknowledge for the interrupt*/nr = gic-> C_IAR;printf("irq %d is happened\r\n", nr);
irq_table[nr].irq_handler(nr, irq_table[nr].param);/* write GICC_EOIR inform the CPU interface that it has completed * the processing of the specified interrupt */gic->C_EOIR = nr;
}
1.4.6 GPIO中断初始化和安装中断处理程序
对于KEY1，将通过设置成双边沿触发，通过IMR对应位设置为1打开中断，为了防止误触发将ISR对应位写1清除掉中断。然后调用注册对应中断的中断处理函数，对于是，中断处理函数里根据按键按下和松开分别在串口打印，并且按下时绿灯点亮，松开时绿灯熄灭，并且往ISR对应位写1清掉中断，否则会一直触发中断。对于KEY2，和KEY1类似，按下和松开只会在串口进行打印。
代码在裸机Git仓库 /(中断/\main.c）：
void key_gpio5_handle_irq(void)
{/* read GPIO5_DR to get GPIO5_IO01 status*/if((GPIO5->DR >> 1 ) & 0x1) {printf("key 1 is release\r\n");/* led off, set GPIO5_DR to configure GPIO5_IO03 output 1 */GPIO5->DR |= (1<<3); //led on} else {printf("key 1 is press\r\n");/* led on, set GPIO5_DR to configure GPIO5_IO03 output 0 */GPIO5->DR &= ~(1<<3); //led off}/* write 1 to clear GPIO5_IO03 interrput status*/GPIO5->ISR |= (1 << 1);
}
void key_gpio4_handle_irq(void)
{/* read GPIO4_DR to get GPIO4_IO014 status*/if((GPIO4->DR >> 14 ) & 0x1)printf("key 2 is release\r\n");elseprintf("key 2 is press\r\n");/* write 1 to clear GPIO4_IO014 interrput status*/GPIO4->ISR |= (1 << 14);
}void key_irq_init(void)
{/* if set detects any edge on the corresponding input signal*/GPIO5->EDGE_SEL |= (1 << 1);/* if set 1, unmasked, Interrupt n is enabled */GPIO5->IMR |= (1 << 1);/* clear interrupt first to avoid unexpected event */GPIO5->ISR |= (1 << 1);GPIO4->EDGE_SEL |= (1 << 14);GPIO4->IMR |= (1 << 14);GPIO4->ISR |= (1 << 14);request_irq(GPIO5_Combined_0_15_IRQn, (irq_handler_t)key_gpio5_handle_irq, NULL);request_irq(GPIO4_Combined_0_15_IRQn, (irq_handler_t)key_gpio4_handle_irq, NULL);
}
1.4.7 特定中断号的中断使能和禁止
以中断号调用，对应的中断在GIC中打开，通过往对应的位写入1打开。以中断号调用gic_ _irq，对应的中断在GIC中关闭，通过往对应的位写入1关闭。
代码裸机Git仓库 /(中断//gic.c）：
void gic_enable_irq(IRQn_Type nr)
{GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The GICD_ISENABLERs provide a Set-enable bit for each interrupt supported by the GIC.* Writing 1 to a Set-enable bit enables forwarding of the corresponding interrupt from the* Distributor to the CPU interfaces. Reading a bit identifies whether the interrupt is enabled.*/gic->D_ISENABLER[nr >> 5] = (uint32_t)(1UL << (nr & 0x1FUL));}void gic_disable_irq(IRQn_Type nr)
{GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The GICD_ICENABLERs provide a Clear-enable bit for each interrupt supported by the* GIC. Writing 1 to a Clear-enable bit disables forwarding of the corresponding interrupt from* the Distributor to the CPU interfaces. Reading a bit identifies whether the interrupt is enabled. */gic->D_ICENABLER[nr >> 5] = (uint32_t)(1UL << (nr & 0x1FUL));
}
1.4.8 主函数调用
调用e初始化中断跳转表，初始化按键中断的GPIO配置和注册中断处理函数，通过初始化GIC控制器，最后通过使能按键对应GIC中断号使用的中断。
代码裸机Git仓库 /(中断//main.c）：
void system_init()
{init_pins();led_gpio_init();led_ctl(0);//turn off ledboot_clk_gate_init();boot_clk_init();uart1_init();puts("hello world\r\n");system_init_irq_table();key_irq_init();gic_init();gic_enable_irq(GPIO5_Combined_0_15_IRQn);gic_enable_irq(GPIO4_Combined_0_15_IRQn);
}
1.4.9 参考章节《4-1.4编译程序》编译程序
进入 **裸机Git仓库 /(中断/)**源码目录
1.4.10 参考章节《4-1.4映像文件烧写、运行》烧写、运行程序
此时观察串口打印
按下KEY1，绿灯点亮，松开，绿灯熄灭，同时串口会打印按下松开的信息。按下或者松开KEY2，串口会打印出KEY2按下松开的信息。串口打印如下所示：
1.5 按键中断编程示例二 1.5.1 按键中断程序编程
此节代码在**裸机Git仓库 /(中断/)**目录内。
1.5.1.1 编写start.S
1．编写异常向量表
.text
.global _start, _vector_table
_start:
_vector_table: ldr pc, =Reset_Handler /* Reset */ b halt /* Undefined instructions */ b halt /* Supervisor Call */ b halt /* Prefetch abort */ b halt /* Data abort */ .word 0 /* RESERVED */ ldr pc, =IRQ_Handler /* IRQ interrupt */ b halt /* FIQ interrupt */
.align 2
IRQ_Handler: b halt
.align 2 Reset_Handler: b halt
halt: b halt
上电后，程序从地址开始执行，05行代码对应的是0x00地址，06行代码对应的是0x4，依次类推，11行代码对应的是0x18，与11.1.2章节介绍的异常向量表对应。在编程时，通常在异常向量表中放一条跳转指令，跳转去执行更复杂的操作。比如在函数中需要保存现场，等处理完异常后又需要恢复现场。
程序在0x00地址通过ldr指令把Reset 的地址赋给pc，CPU跳转到Reset 运行，发生中断时，CPU跳转到运行。
2．编写复位中断函数
Reset_Handler:/* Reset SCTlr Settings */mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* read SCTRL, Read CP15 System Control register */bic r0, r0, #(0x1 << 13) /* Clear V bit 13 to use normal exception vectors */bic r0, r0, #(0x1 << 12) /* Clear I bit 12 to disable I Cache */bic r0, r0, #(0x1 << 2) /* Clear C bit 2 to disable D Cache */bic r0, r0, #(0x1 << 1) /* Clear A bit 1 to disable strict alignment */bic r0, r0, #(0x1 << 11) /* Clear Z bit 11 to disable branch prediction */bic r0, r0, #0x1 /* Clear M bit 0 to disable MMU */mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* write SCTRL, Write to CP15 System Control register */cps #0x1B /* Enter undef mode */ldr sp, =0x80300000 /* Set up undef mode stack */cps #0x12 /* Enter irq mode */ldr sp, =0x80400000 /* Set up irq mode stack */cps #0x13 /* Enter Supervisor mode */ldr sp, =0x80200000 /* Set up Supervisor Mode stack */ldr r0, =_vector_tablemcr p15, 0, r0, c12, c0, 0 /* set VBAR, Vector Base Address Register*///mrc p15, 0, r0, c12, c0, 0 //read VBARbl clean_bssbl system_initcpsie i /* Unmask interrupts */bl mainhalt:b haltclean_bss:/* 清除BSS段 */ldr r1, =__bss_startldr r2, =__bss_endmov r3, #0clean:cmp r1, r2strlt r3, [r1]add r1, r1, #4blt cleanmov pc, lr
在中，需要完成关闭、、MMU等操作。通过CPS指令改变处理器状态，比如cps #0x1B进入undef mode，然后设置undef mode状态下的栈地址。CPS #0x12进入irq mode，设置irq mode状态下的栈地址。CPS #0x13进入 mode，设置 mode状态下的栈地址。设置不同模式下栈地址的目的是在调用C函数时，总有一些寄存器的值需要保存下来，如果直接跳转到子函数里去执行，很有可能就被破坏，因为子函数可能也会用到这些寄存器。
3．编写IRQ服务函数
IRQ_Handler:
/* 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 */
/* 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 */
在中，需要保存现场，因为在函数中可能会有修改r0-r12寄存器。等异常处理完后，再恢复现场。保存现场、恢复现场都离不开栈，保存现场需要把寄存器的值一个个放入栈中，恢复现场则从栈中一个个读取寄存器的值。所以再中提前设置IRQ mode下的栈地址，当然，在中在设置栈也可以，看个人习惯吧。
1.5.1.2 编写.c
1．初始化GIC、使能中断并设置中断触发方式
void key_exit_init(void){GPIO5_IMR = (volatile unsigned int *)(0x20AC014);GPIO5_EDGE_SEL = (volatile unsigned int *)(0x20AC01C);GPIO5_ISR = (volatile unsigned int *)(0x20AC018);GPIO5_DR = (volatile unsigned int *)(0x20AC000);GPIO4_IMR = (volatile unsigned int *)(0x20A8014);GPIO4_EDGE_SEL = (volatile unsigned int *)(0x20A801C);GPIO4_ISR = (volatile unsigned int *)(0x20A8018);GPIO4_DR = (volatile unsigned int *)(0x20A8000);gic_init();gic_enable_irq(GPIO5_Combined_0_15_IRQn);gic_enable_irq(GPIO4_Combined_0_15_IRQn);/* 设置GPIOx_EDGE_SEL寄存器* GPIO_EDGE_SEL bit is set, then a rising edge or falling edge in the corresponding* signal generates an interrupt.* GPIO5_EDGE_SEL 0x20AC01C* bit[1] = 0b1* GPIO4_EDGE_SEL 0x20A801C* bit[14] = 0b1*/*GPIO5_EDGE_SEL |= (1<<1);*GPIO4_EDGE_SEL |= (1<<14);/* 设置GPIOx_IMR寄存器* GPIO_IMR contains masking bits for each interrupt line.* GPIO5_IMR 0x20AC014* bit[1] = 0b1* GPIO4_IMR 0x20A8014* bit[14] = 0b1*/*GPIO5_IMR |= (1<<1);*GPIO4_IMR |= (1<<14);}
在函数中，首先调用函数对GIC中断控制器初始化，然后调用函数允许和管脚中断，这两个函数均根据官方SDK修改，具体的实现就是设置GIC寄存器，在这里不在详细分析。
设置选择双边沿触发中断，再设置寄存器，使能（key1）、（key2）管脚中断。
2、编写中断服务C语言中断服务函数
void handle_irq_c(void){int nr;GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The processor reads GICC_IAR to obtain the interrupt ID of the* signaled interrupt. This read acts as an acknowledge for the interrupt*/nr = gic->C_IAR;printf("irq %d is happened\r\n", nr);switch(nr){case GPIO5_Combined_0_15_IRQn:{/* read GPIO5_DR to get GPIO5_IO01 status*/if((*GPIO5_DR >> 1 ) & 0x1) {printf("key 1 is release\r\n");/* led off, set GPIO5_DR to configure GPIO5_IO03 output 1 */led_ctl(0);} else {printf("key 1 is press\r\n");/* led on, set GPIO5_DR to configure GPIO5_IO03 output 0 */led_ctl(1);}/* write 1 to clear GPIO5_IO03 interrput status*/*GPIO5_ISR |= (1 << 1);break;}case GPIO4_Combined_0_15_IRQn:{/* read GPIO4_DR to get GPIO4_IO014 status*/if((*GPIO4_DR >> 14 ) & 0x1){printf("key 2 is release\r\n");led_ctl(0);}else{printf("key 2 is press\r\n");led_ctl(1);}/* write 1 to clear GPIO4_IO014 interrput status*/*GPIO4_ISR |= (1 << 14);break;}default:break;}/* write GICC_EOIR inform the CPU interface that it has completed * the processing of the specified interrupt */gic->C_EOIR = nr;}
在函数中，通过读取寄存器确定中断ID，得到中断ID后再判断此时管脚的电平状态，最后通过串口把中断ID打印出来，中断处理完成后不要忘了设置寄存器，清除中断标志位，注意这是GPIO模块内的中断标志位寄存器，然后把中断ID写入寄存器，表示中断处理完成，这里时GIC中断控制器内的寄存器，清中断标志位一定要清除干净，注意分清楚GPIO内的中断标志位和GIC中断控制器内的中断标志寄存器。
1.5.2 上机实验 1.5.2.1 修改官方SDK文件
#include "gic.h"
#include "my_printf.h"GIC_Type * get_gic_base(void)
{GIC_Type *dst;__asm volatile ("mrc p15, 4, %0, c15, c0, 0" : "=r" (dst)); return dst;
}void gic_init(void)
{u32 i, irq_num;GIC_Type *gic = get_gic_base();/* the maximum number of interrupt IDs that the GIC supports */irq_num = (gic->D_TYPER & 0x1F) + 1;/* On POR, all SPI is in group 0, level-sensitive and using 1-N model *//* Disable all PPI, SGI and SPI */for (i = 0; i < irq_num; i++)gic->D_ICENABLER[i] = 0xFFFFFFFFUL;/* The priority mask level for the CPU interface. If the priority of an * interrupt is higher than the value indicated by this field, * the interface signals the interrupt to the processor.*/gic->C_PMR = (0xFFUL << (8 - 5)) & 0xFFUL;/* No subpriority, all priority level allows preemption */gic->C_BPR = 7 - 5;/* Enables the forwarding of pending interrupts from the Distributor to the CPU interfaces.* Enable group0 distribution*/gic->D_CTLR = 1UL;/* Enables the signaling of interrupts by the CPU interface to the connected processor* Enable group0 signaling */gic->C_CTLR = 1UL;
}void gic_enable_irq(IRQn_Type nr)
{GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The GICD_ISENABLERs provide a Set-enable bit for each interrupt supported by the GIC.* Writing 1 to a Set-enable bit enables forwarding of the corresponding interrupt from the* Distributor to the CPU interfaces. Reading a bit identifies whether the interrupt is enabled.*/gic->D_ISENABLER[nr >> 5] = (uint32_t)(1UL << (nr & 0x1FUL));}void gic_disable_irq(IRQn_Type nr)
{GIC_Type *gic = get_gic_base();/* The GICD_ICENABLERs provide a Clear-enable bit for each interrupt supported by the* GIC. Writing 1 to a Clear-enable bit disables forwarding of the corresponding interrupt from* the Distributor to the CPU interfaces. Reading a bit identifies whether the interrupt is enabled. */gic->D_ICENABLER[nr >> 5] = (uint32_t)(1UL << (nr & 0x1FUL));
}
函数作用是初始化GIC控制器
函数作用是使能GPIO管脚中断
函数作用是屏蔽GPIO管脚中断
函数作用是得到GIC寄存器地址，通过GIC寄存器地址就可以访问GIC内部的寄存器。
1.5.2.2 修改
PREFIX=arm-linux-gnueabihf-
CC=$(PREFIX)gcc
LD=$(PREFIX)ld
AR=$(PREFIX)ar
OBJCOPY=$(PREFIX)objcopy
OBJDUMP=$(PREFIX)objdumpINCLUDEDIR := $(shell pwd)/include
CFLAGS := -Wall
CPPFLAGS := -nostdinc -fno-builtin -I$(INCLUDEDIR)
LDFLAGS := -L /usr/arm/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/6.2.1 -lgcc
objs := start.o main.o led.o key.o interrupt.o uart.o eabi_compat.o my_printf.o gic.oTARGET := eint$(TARGET).img : $(objs)$(LD) -T imx6ull.lds -o $(TARGET).elf $^ $(LDFLAGS)$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $(TARGET).bin$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis ./tools/mkimage -n ./tools/imximage.cfg.cfgtmp -T imximage -e 0x80100000 -d $(TARGET).bin $(TARGET).imxdd if=/dev/zero of=1k.bin bs=1024 count=1cat 1k.bin $(TARGET).imx > $(TARGET).img%.o:%.c${CC} $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c -o $@ $<%.o:%.S${CC} $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c -o $@ $<clean:rm -f $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(TARGET).elf $(TARGET).imx $(TARGET).img *.o
1.5.3 参考章节《4-1.4编译程序》编译程序
进入裸机Git仓库 /(中断/) 源码目录进行编译。
1.5.3.1 参考章节《4-1.4映像文件烧写、运行》烧写、运行程序
此时观察串口打印
分别按下松开key1、key2，中断ID打印出来，对应的Led也亮灭，在.h文件中查询IRQn、IRQn，分别对应106、104，实验成功。
