基于單片機2440test中斷向量處理方案

這個 2440test里面的中斷寫的向量有些隱蔽，兜了很多個圈，也難怪這么難理解，下面

就對這個東西抽絲剝繭，看清楚這究竟是一個怎么樣的過程。

中斷向量

bHandlerIRQ;handler for IRQ interrupt

很自然，因為所有的單片機都是那樣，中斷向量一般放在開頭，用過單片機的人都會很熟悉

那就不多說了。

異常服務(wù)程序

這里不用中斷（interrupt）而用異常（exception），畢竟中斷只是異常的一種情況，呵呵

下面主要分析的是“中斷異?！闭f白了，就是我們平時單片機里面用的中斷?。。∷杏衅骷?/p>

引起的中斷，例如TIMER中斷，UART中斷，外部中斷等等，都有一個統(tǒng)一的入口，那就是中斷

異常 IRQ ！ 然后從IRQ的服務(wù)函數(shù)里面分辨出，當(dāng)前究竟是什么中斷，再跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷

服務(wù)程序。這樣看來，ARM比單片機要復(fù)雜一些了，不過原理是不變的。

上面說的就是思路，跟著這個思路來接著分析。

HandlerIRQ 很明顯是一個標號，我們找到了

HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ

這里是一個宏定義，我們再找到這個宏，看他是怎么定義的：

MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel

subsp，sp，#4;decrement sp（to store jump address）

stmfdsp！，{r0};PUSH the work register to stack（lr does not push because it return to original

address）

ldr r0，=$HandleLabel ;load the address of HandleXXX to r0

ldr r0，［r0］;load the contents（service routine start address） of HandleXXX

str r0，［sp，#4］ ;store the contents（ISR） of HandleXXX to stack

ldmfd sp！，{r0，pc} ;POP the work register and pc（jump to ISR）

MEND

用 HandlerIRQ 將這個宏展開之后得到的結(jié)果實際是這樣的

HandlerIRQ

subsp，sp，#4;decrement sp（to store jump address）

stmfdsp！，{r0};PUSH the work register to stack（lr does not push because it return to original

address）

ldr r0，=HandleIRQ ;load the address of HandleXXX to r0

ldr r0，［r0］;load the contents（service routine start address） of HandleXXX

str r0，［sp，#4］ ;store the contents（ISR） of HandleXXX to stack

ldmfd sp！，{r0，pc} ;POP the work register and pc（jump to ISR）

至于具體的跳轉(zhuǎn)原理下面再說

好了，這樣的話就容易看的多了，很明顯，HandlerIRQ 還是一個標號，IRQ異常向量就是跳

轉(zhuǎn)到這里執(zhí)行的，這里粗略看一下，應(yīng)該是保存現(xiàn)場，然后跳轉(zhuǎn)到真正的處理函數(shù)，那么很容易

發(fā)現(xiàn)了這么一句 ldr r0，=HandleIRQ ，沒錯，我們又找到了一個標號 HandleIRQ ，看來

真正的處理函數(shù)應(yīng)該是這個 HandleIRQ ，繼續(xù)尋找

AREA RamData， DATA， READWRITE

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

HandleSWI# 4

HandlePabort # 4

HandleDabort # 4

HandleReserved # 4

HandleIRQ# 4

最后我們發(fā)現(xiàn)在這里找到了 HandleIRQ ，^ 其實就是 MAP ，這段程序的意思是，從 _ISR_STARTADDRESS

開始，預(yù)留一個變量，每個變量一個標號，預(yù)留的空間為 4個字節(jié)，也就是 32BIT，其實這里放的是真正

的C寫的處理函數(shù)的地址，說白了，就是函數(shù)指針 - -

這樣做的話就很靈活了

接著，我們需要安裝IRQ處理句柄，說白了，就是設(shè)置處理函數(shù)的地址，讓PC指針可以正確的跳轉(zhuǎn)。

于是我們在接著的找到安裝句柄的語句

; Setup IRQ handler

ldrr0，=HandleIRQ ;This routine is needed

ldrr1，=IsrIRQ;if there is not ‘subs pc，lr，#4’ at 0x18， 0x1c

strr1，［r0］

說白了就是將 IsrIRQ 的地址填到 HandleIRQ對應(yīng)的地址里面，前面說了 HandleIRQ 放的是中斷處理的

函數(shù)的入口地址，我們繼續(xù)找 IsrIRQ

IsrIRQ

subsp，sp，#4 ;reserved for PC

stmfdsp！，{r8-r9}

ldrr9，=INTOFFSET

ldrr9，［r9］;讀入中斷偏移碼

ldrr8，=HandleEINT0;二級跳轉(zhuǎn)表的首地址

addr8，r8，r9，lsl #2;R8=R8+R9X4得到相應(yīng)的中斷入口地址

ldrr8，［r8］

strr8，［sp，#8］;中斷入口地址送進SP（第一個代碼留出的4字節(jié)空間）

ldmfdsp！，{r8-r9，pc}

要理解這個代碼，得先學(xué)學(xué)2440的中斷系統(tǒng)了，INTOFFSET存放的是當(dāng)前中斷的偏移號，根據(jù)偏移就知道

當(dāng)前是哪個中斷源發(fā)生的中斷。

注意了，我們說的是中斷，而不是異常，看看原來的表是啥樣子的

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

HandleSWI# 4

HandlePabort # 4

HandleDabort # 4

HandleReserved # 4

HandleIRQ# 4

HandleFIQ# 4

HandleEINT0# 4

HandleEINT1# 4

HandleEINT2# 4

HandleEINT3# 4

。..。..。

可以看到，前面幾個是異常，從 HandleEINT0 就是 IRQ異常的向量存放的地方了，這樣就可以理解為

什么上面 IsrIRQ 里面里面要執(zhí)行那條指令

ldrr8，=HandleEINT0

addr8，r8，r9，lsl #2

道理很簡單， HandleEINT0 就是所有IRQ中斷向量表的入口，在這個地址上面，加上一個適當(dāng)?shù)钠屏浚?/p>

INTOFFSET ，那么我們知道現(xiàn)在，到底是哪個IRQ在申請中斷了。

至于具體怎么跳轉(zhuǎn)的？

首先，我們說了，HandleEINT0 開始的一段內(nèi)存里面，存放的就是中斷服務(wù)函數(shù)的函數(shù)指針，ARM的體系

的話，每個指針變量就是占4個字節(jié)，這里就解釋了，為什么這里為每個標號分配了4個字節(jié)的空間，里面

放的就是函數(shù)指針?。?！下面再看看怎么跳轉(zhuǎn)，繼續(xù)看 IsrIRQ 里面就實現(xiàn)了跳轉(zhuǎn)了

strr8，［sp，#8］

ldmfdsp！，{r8-r9，pc}

其實最核心就是這兩句了，先查找到當(dāng)前中斷服務(wù)程序的地址，將他放到 R8 里面，然后出棧，彈出給PC

那么PC很自然就跳到中斷服務(wù)程序了。至于這里的堆棧問題又是一個非常棘手的，需要好好的參透ARM的

中斷架構(gòu)，需要了解的可以自己仔細的閱讀 《ARM體系結(jié)構(gòu)與編程》里面說的很詳細。我們這里的重點

是研究怎么跳轉(zhuǎn)。

最后，我們看看在C代碼中是怎么安裝終端向量的，例如看 按鍵的外部中斷，是怎么具體設(shè)置的，參看

/src/keyscan.c 里面的代碼

很簡單，里面只有3個函數(shù)

KeyScan_Test 是按鍵測試的主函數(shù)

Key_ISR 是按鍵中斷服務(wù)函數(shù)

在 KeyScan_Test里面，我們發(fā)現(xiàn)了有這么一句

pISR_EINT0 = pISR_EINT2 = pISR_EINT8_23 = （U32）Key_ISR;

可以理解否？ Key_ISR就是上面提到的按鍵中斷服務(wù)函數(shù)，函數(shù)的名字，代表的就是函數(shù)的地址?。。?！

將中斷服務(wù)函數(shù)的地址，注意了，是地址，這是一個 U32型的變量。送到幾個變量，我們以pISR_EINT0

作為例子，查看頭文件定義，在 2440addr.h 里面找到

// Interrupt vector

#define pISR_EINT0（*（unsigned *）（_ISR_STARTADDRESS+0x20））

_ISR_STARTADDRESS有沒有似曾相識的感覺？沒錯，剛才分析的匯編代碼里面就提到了

^ _ISR_STARTADDRESS; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00

HandleReset # 4

HandleUndef # 4

。..。..

對，地址就是這里，然后 _ISR_STARTADDRESS+0x20 就是跳過前面的異常向量，進入IRQ中斷向量的入口

所以說到尾

pISR_EINT0 = （U32）Key_ISR;

完成的操作就是，將 Key_ISR 的地址存放到

HandleEINT0# 4

這個IRQ向量表里面?。。?！

當(dāng)按鍵中斷發(fā)生的時候，發(fā)生IRQ異常中斷

當(dāng)前PC值-4 保存到LR_IRQ里面，然后執(zhí)行

bHandlerIRQ

然后是執(zhí)行

HandlerIRQ

sub