ARM体系结构和接口技术（十）按键中断实验

一、按键中断实验

（一）分析按键电路图

（二）芯片手册

二、按键中断实验分析

• 注：NVIC----Cortx-M核
• GIC----Cortx-A核

（一）查看所有外设的总线以及寄存器基地址

• 注：GIC的总线是A7核的内部总线，也就是说，它是由ARM公司完成的

• 注：EXTI的时钟源无需手动使能，它一直是使能状态

（二）RCC章节

只需要使能GPIOF的时钟源即可

（三）GPIO章节

将PF9设置为输入模式

（四）EXTI：扩展中断控制器

扩展中断和事件控制器（EXTI）通过可配置和直接的事件输入来管理单个CPU和系统唤醒。它为电源控制提供唤醒请求，并向CPU的NVIC生成中断请求以及向CPU的事件输入生成事件。对于每个CPU，需要一个额外的事件生成块（EVG）来生成CPU事件信号。
EXTI唤醒请求允许系统从STOP模式唤醒，并且允许CPU从CSTOP和CSTANDBY模式唤醒。
中断请求和事件请求生成也可以在RUN模式下使用。
EXTI还包括EXTI多路复用I/O端口选择。

EXTI由通过AHB接口访问的寄存器块、事件输入触发块、屏蔽块和EXTI多路复用器组成。
寄存器块包含所有EXTI寄存器。
事件输入触发块提供事件输入边沿触发逻辑。
屏蔽块提供事件输入到不同唤醒、中断和事件输出的分配，以及这些输出的屏蔽功能。
EXTI多路复用器为EXTI事件信号提供I/O端口选择。




其中，CPU1代表MPU（主处理器单元），而CPU2代表MCU（微控制器单元）。

1. EXTI多路复用IO端口选择

1. EXTI_FTSR1寄存器

• 注：EXTI最多支持76个输入的事件，EXTI_FTSR寄存器的每1个bit位配置1个输入的事件，一个寄存器最多配置32个，因此至少需要三个EXTI_FTSR寄存器。

• 注：KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> EXTI9对应的输入事件的编号，
  查看21.3章节的表118，查看EXTI9对应的输入事件的编号
  

2. EXTI_FPR1寄存器

读：判读下降沿中断是否发生
读0 ： 表示没有下降沿触发中断请求发生
读1 ： 表示有下降沿触发中断请求发生

写：清除中断挂载标志位(需要程序员手动清除)
写0：没有意思
写1：清除下降沿挂载标志位

3. EXIT_EXTI3寄存器

4. EXTI_C1IMR1寄存器

（五）GIC：全局中断控制器

1. GICD_CTLR ： GICD control register

GICD层全局控制使能寄存器

2. GICD_ISENABLERx : GICD interrupt set-enable register x

GICD层中断设置使能寄存器

每个寄存器管理32个事件，每一位对应一个事件
使用事件号/32=商...余数，商就是寄存器编号，余数就是位数

• 注：无需加1，因为寄存器编号就是从0开始的

中断号：

3. GICD_IPRIORITYRx ：GICD interrupt priority register x

GICD层中断优先级寄存器，设置中断的优先级，编号越小中断优先级越高

GICD_IPRIORITYRx寄存器每5个bit位管理一个中断号。而GIC支持16个SGIs, 16个PPIs,
256个SPIs,共计288个中断号。GICD_IPRIORITYRx寄存器每一个寄存器最多管理4个中断号，
要想管理288个中断号，最少需要72(288 / 4 = 72)个寄存器

问题2：KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_IPRIORITYRx寄存器的哪1个，哪5位？

中断号 / 4 = 商 ...... 余数
			 |			|---> (余数 * 8 + 3)对应寄存器5位中的最低位
			 |---> 寄存器的编号

99 / 4 = 24 ...... 3

GICD_IPRIORITYR24[31:27]位 配置99号中断的优先级，
	优先级的范围：0-31
	优先级的编号越小中断的优先级越高。

4. GICD_ITARGETSRx ：GICD interrupt processor target register x

GICD层中断处理器目标分配寄存器，将中断信号转发给哪个CPU接口

GICD_ITARGETSRx寄存器每2个bit位管理一个中断号。而GIC支持16个SGIs, 16个PPIs,
256个SPIs,共计288个中断号。GICD_ITARGETSRx寄存器每一个寄存器最多管理4个中断号，
要想管理288个中断号，最少需要72(288 / 4 = 72)个寄存器

问题2：KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_ITARGETSRx寄存器的哪1个，哪2位？

中断号 / 4 = 商 ...... 余数
			 |			|---> (余数 * 8)对应寄存器5位中的最低位
			 |---> 寄存器的编号

99 / 4 = 24 ...... 3

GICD_ITARGETSR24[25:24]位 配置99号中断的目标处理，
	0b01 : 分配中断给CPU0接口
	0b10 : 分配中断给CPU1接口		

5. GICD_ICPENDRx ：GICD interrupt clear-pending register x

GICD层中断清除挂起寄存器，判读中断是否发生，清除中断挂起标志位

每一个bit位管理一个中断号，GIC支持16个SGIs，和256个SPIs，共计288个中断号。每个寄存器最多管理32个中断号，因此最少需要9个寄存器。
问题2：KEY1 --> PF9 --> EXTI9 --> 中断号99号
99号中断对应GICD_ICPENDRx寄存器的哪1个，哪1位？

中断号 / 32 = 商 ...... 余数
			  |			|---> 寄存器对应的位
			  |---> 寄存器的编号

99 / 32 = 3 ...... 3

GICD_ICPENDR3[3]位 配置99号中断，
	
	读0：zho

	写1：使能中断
	写0：没有影响

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1. GICC_CTLR ：GICC control register

GICC层全局中断控制使能寄存器

2. GICC_PMR ： GICC input priority mask register

GICC输入中断优先级屏蔽寄存器。根据中断的优先级对中断进行屏蔽

3. GICC_IAR ：GICC interrupt acknowledge register

GICC层中断应答寄存器，获取当前应答的中断的中断号，每个中断都有一个唯一的中断号。

4. GICC_EOIR ：GICC end of interrupt register

GICC层中断结束寄存器，清除中断号

三、