第4章 第53节 基于S3C44B0X功能模块及应用开发介绍

1嵌入式系统原理柏桂枝4.5基于S3C44B0X应用开发介绍4.5.1S3C44B0X时钟电源管理的功能及应用开发4.5.2S3C44B0X存储控制器功能及应用开发4.5.3S3C44B0XI/O端口功能及应用开发4.5.4S3C44B0X中断控制器功能及应用开发4.5.5S3C44B0XUART接口功能及应用开发4.5.3S3C44B0XI/O端口功能及应用开发1.S3C44B0XI/O功能概述2.S3C44B0XI/O功能及应用描述(1)I/O端口在嵌入式系统中的功能概述I/O接口是主机与外围设备之间交换信息的连接部件。I/O接口有两种编址方式。(2)I/O端口的功能概述4.5.3S3C44B0XI/O端口功能及应用开发1.S3C44B0XI/O功能概述2.S3C44B0XI/O功能及应用描述3、S3C44B0XI/O端口应用编程1）端口初始化voidport_init(void){//CAUTION:Followtheconfigurationorderforsettingtheports.//1)settingvalue//2)settingcontrolregister//3)configurepull-upresistor.//PORTAGROUP//9876543210//A24A23A22A21A20A19A18A17A16A0//0111111111rPCONA=0x1ff;//PORTBGROUP//109876543210///CS5/CS4/CS3/CS2/CS1GPB5GPB4/SRAS/SCASSCLKSCKE//EXTNICUSBIDESMCNCNCSdramSdramSdramSdram//?????OutOut????//11111001111rPDATB=0x7ff;rPCONB=0x1cf;2、IO端口读写代码voidled_display(intnLedStatus){f_nLedState=nLedStatus;//changetheled'scurrentstatusif((nLedStatus&0x01)==0x01)rPDATC&=0xFEFF;//GPC8:LED1(D1204)onelserPDATC|=(18);//off将GPC8位清零，其他位不变将GPC的D8位置1，其他位不变if((nLedStatus&0x02)==0x02)rPDATC&=0xFDFF;//GPC9:LED2(D1205)onelserPDATC|=(19);//offif((nLedStatus&0x04)==0x04)rPDATF&=0xEF;//GPF4:LED3(D1206)onelserPDATF|=(14);//offif((nLedStatus&0x08)==0x08)rPDATF&=0xF7;//GPF3:LED4(D1207)onelserPDATF|=(13);//off}将GPC9位清零，其他位不变将GPC的D9位置1，其他位不变将GPF的D4位清零，其他位不变，将GPF的D4位置1，其他位不变将GPF的D3位清零，其他位不变，将GPF的D3位置1，其他位不变4.5基于S3C44B0X应用开发介绍4.5.1S3C44B0X时钟电源管理的功能及应用开发4.5.2S3C44B0X存储控制器功能及应用开发4.5.3S3C44B0XI/O端口功能及应用开发4.5.4S3C44B0X中断控制器功能及应用开发4.5.5S3C44B0XUART接口功能及应用开发对通用计算机而言，中断控制包括：中断请求管理、中断使能/禁能、中断优先级分配、中断优先级判定、中断屏蔽/解除屏蔽、中断响应、现场保护和恢复等等。中断控制由CPU内部的中断处理逻辑和寄存器，以及外部的中断控制器接口芯片完成。从功能角度看，嵌入式处理器与通用处理器的中断控制器拥有基本相同的功能，只是实现细节不同。1、中断控制器概述应用程序用户·ISR应用程序时间轴中断请求中断响应时间保存现场恢复现场1、中断控制器概述1、中断控制器概述ARM系列处理器有两种中断请求类型：普通中断请求—IRQ快速中断请求—FIQIRQ中断请求InterruptRequest也叫IRQ异常，属于普通中断请求。由nIRQ引脚上的低电平触发。IRQ中断请求的优先级低于FIQ，当FIQ信号进入时，IRQ被暂停执行。IRQ—普通中断请求FIQ—快速中断请求FIQ中断请求FastInterruptRequest也叫FIQ异常，属于快速中断请求。用于高速数据传输和通道处理在ARM工作模式下，FIQ拥有充足的私用寄存器。无需程序员在编程时考虑节省寄存器，从而减小了任务切换时的开销。S3C44BOX具有30个中断源，包括1个看门狗定时器,6个定时器,6个UART,8个外部,4个DMA,2个RTC,1个ADC,1个IIC和1个SIO共30个中断。S3C44BOX内置的中断控制器可以接收来自30个中断源的请求。S3C44B0X支持新的中断处理模式称为矢量中断模式。中断控制器的角色，就是响应来自FIQ(快速中断请求)或IRQ(普通中断请求)的中断，并请求内核对中断进行处理。多个中断请求发生时，由硬件优先级逻辑确定应该有哪个中断得到服务，同时硬件逻辑使中断向量表的跳转指令加载到（0X18或0X1C）位置，在该位置执行跳转指令使程序跳到相应的中断服务线程，因此相对于传统的ARM的软件方法能够大大减少中断进入延时。2、中断控制器功能及应用描述（2）S3C44B0X的中断源序号中断源描述主单元辅单元ID中断向量地址1EINT0外部中断0mGAsGA0x000000202EINT1外部中断1mGAsGB0x000000243EINT2外部中断2mGAsGC0x000000284EINT3外部中断3mGAsGD0x0000002C5EINT4/5/6/7外部中断4/5/6/7mGAsGKA0x000000306TICKRTC时钟节拍中断mGAsGKB0x000000347INT_ZDMA0通用DMA0中断mGBsGA0x000000408INT_ZDMA1通用DMA1中断mGBsGB0x00000044序号中断源描述主单元辅单元ID中断向量地址9INT_BDMA0桥DMA0中断mGBsGC0x0000004810INT_BDMA1桥DMA1中断mGBsGD0x0000004C11INT_WDT看门狗中断mGBsGKA0x0000005012INT_UERR0/1串行口O/1错误mGBsGKB0x0000005413INT_TIMER0定时器0中断mGCsGA0x0000006014INT_TIMER1定时器1中断mGCsGB0x0000006415INT_TIMER2定时器2中断mGCsGC0x0000006816INT_TIMER3定时器3中断mGCsGD0x0000006C17INT_TIMER4定时器4中断mGCsGKA0x00000070序号中断源描述主单元辅单元ID中断向量地址18INT_TIMER5定时器5中断mGCsGKB0x0000007419INT_URXD0串行口0接收中断mGDsGA0x0000008020INT_URXD1串行口1接收中断mGDsGB0x0000008421INT_IICIIC中断mGDsGC0x0000008822INT_SIOSIO中断mGDsGD0x0000008C23INT_UTXD0串行口0发送中断mGDsGKA0x0000009024INT_UTXD1串行口1发送中断mGDsGKB0x0000009425INT_RTCRTC报警中断mGKA─0x000000A026INT_ADCAD转换结束中断mGKB─0x000000C0EINT4，EINT5，EINT6和EINT7是S3C44B0X处理器的外部中断请求引脚，它们共用同一个中断请求源。因此，ISR（中断服务子程序）要通过读取EXTINTPND3～0寄存器来区别这4个中断源，并在处理结束时通过将EXTINTPND3～0中对应位写1来清除该位。S3C44B0X“线或”的4个外部中断源S3C44B0X的中断源优先级上面的表的栏目序号代表了中断源的中断优先级。例如：EINT0，外部中断0的中断优先级为1，是具有最高优先级的中断源在例如：INT_ADC，AD转换操作结束中断的中断优先级为26，它的中断优先级最低。中断源优先级产生模块S3C44B0X的中断优先级判优小结S3C44B0X优先级产生模块的内部结构如下一页幻灯片插图所示。图中主单元（主群）的中断源优先级定义：[1]mGA、mGB、mGC、mGDmGKAmGKB；[2]mGA、mGB、mGC、mGD之间优先级可以通过对I_CMST寄存器编程设定或者可轮询图中从单元（从群）的中断源优先级定义：①sGA、sGB、sGC、sGDsGKAsGKB；②sGA、sGB、sGC、sGD之间优先级可以通过对I_PSLV寄存器编程设定或者可轮询。向量中断模式下IRQ以EINT2中断为例，IRQ处理流程如下：EINT2中断信号0X180X20执行ldrpc，＝handlerEINT2转到handlerEINT2handlerhandleEINT2处执行。handlerEINT2此为宏指令，包括：保存工作状态，运行handleEINT2，恢复工作状态handleEINT2就是相应中断处理函数的首地址分支指令使跳转中断控制器为每一个中断源的中断向量地址生成一条转移机器指令。例如，如果EINT0是IRQ，则中断控制器产生一条转移指令，它从0x18转移到0x20。这样，中断控制器就产生一条0xEA000000的机器指令。用户程序代码必须为转移指令确定转移地址，让每一个向量地址上的转移指令转移到所对应的ISR（中断服务子程序）。与向量地址相对应的转移机器指令按照下面的方法计算：向量中断模式的转移机器指令=0xEA000000+((目标地址-向量地址-0x08)2)例如：定时器0中断以向量中断模式处理，跳转到它的ISR的转移指令位于0x00000060。ISR的起始地址是0x10000，则存放在向量地址0x00000060的转移指令计算算式如下：0xEA000000+((0x10000-0x60-0x8)2)=0xEA000000+0x3FE6=0xEA003FE6这就是说0xEA003FE6的32位机器指令将被写入0x00000060地址。这个机器指令通常由汇编器自动产生，无需程序员按照上面的方法计算。44BINIT.s给出的S3C44B0X一级中断向量表地址分布特殊功能寄存器中断控制寄存器中断挂起寄存器中断模式寄存器中断屏蔽寄存器IRQ向量模式相关寄存器IRQ从群优先级寄存器IRQ主群优先级寄存器当前IRQ从群优先级寄存器当前IRQ主群优先级寄存器IRQ中断服务挂起寄存器IRQ/FIQ中断挂起清零寄存器中断控制寄存器INTCON寄存器位[0]为FIQ使能位,[1]为IRQ使能位[2]选择矢量中断模式还是普通模式中断挂起寄存器INTPND共26位,每一位对应一个中断源,当中断请求产生时,相应的位就设置为1如果几个中断源同时发出中断请求,不管有没有被屏蔽,相应的挂起位置1,优先级寄存器根据优先级来响应优先级最高的中断服务程序中必须对中断挂起清零寄存器I_ISPC,F_ISPC写1来清除挂起是只读寄存器中断挂起寄存器INTPEN中断模式寄存器INTMOD共26位每一位对应一个中断源当模式位设置为1时,对应的中断以FIQ模式来处理当模式位设置为0时,对应的中断以RIQ模式来处理中断屏蔽寄存器INTMSK每一位都对应一个中断源(除了全局和保留位)屏蔽位为1时,对应的中断被屏蔽屏蔽位为0时,对应的中断正常执行如果全局屏蔽位设置为1,所有的中断都不执行注意如果使用了矢量中断模式,在中断服务程序中改变了中断屏蔽寄存