参考：手把手课堂：如何在Zynq SoC上使用中断 - 爱码网 (likecs.com)

            ZYNQ基础----串口中断_black_pigeon的博客-CSDN博客_zynq串口中断

 在嵌入式处理中，中断表示暂时停止处理器的当前活动。处理器会保存当前的状态并执行中断服务例程，以便对引起中断的原因进行寻址。中断可能来自下列三个地方之一：
 硬件 – 直接连接处理器的电子信号
 软件 – 处理器加载的软件说明
 异常情况 – 发生错误或异常事件时处理器出现的异常情况

无论中断的来源在何处，都可将中断的类别归为可屏蔽中断可屏蔽中断（ Maskable Interrupts， IRQ)和不可屏蔽中断可屏蔽中断（ Maskable Interrupts， IRQ）

两种。可通过在中断掩码寄存器中设置相应的位来安全地忽略可屏蔽中断。但不能忽略不可屏蔽中断，因为这类中断通常用于定时器和看门狗监控器。

 

ZYNQ可使用通用中断控制器（GIC）来处理中断。GIC可处理源自以下方面的中断：
 软件生成的中断 （ software generated interrupts， SGI）
– 每个处理器有16个此类中断，能够中断一个或两个Zynq SoC的ARM®CortexTM-A9处理器内核；
 共享外设中断 shared peripheral interrupts、 SPI）
– 共计60个，这些中断来自I/O外围设备，或往返于设备的可编程逻辑（PL）侧。Zynq SoC的两个CPU共享这些中断；共享外设中断非常有趣，因为它们非常灵活。可将它们从I/O外设（共44个中断）或FPGA逻辑（共16个中断）路由至两个CPU中的一个，但也可以将中断从I/O外设路由至设备的可编程逻辑侧
 私有外设中断 （ private peripheral interrupts， PPI）
– 这种类型中包含的5个中断对每个CPU都属于专用中断，比如CPU定时器、CPU看门狗监视器定时器以及专属PL至CPU中断。


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

 

 

在Zynq SoC上处理中断
在Zynq SoC中发生中断时，处理器会采取以下措施：
1. 将中断显示为挂起；
2. 处理器停止执行当前线程；
3. 处理器在协议栈中保存线程状态，以便在中断处理后继续进行处理；
4. 处理器执行中断服务例程，其中定义了如何处理中断；
5. 在处理器从协议栈恢复之前，被中断的线程继续运行；

 

中断属于异步事件，因此可能同时发生多个中断。为了解决这一问题，处理器会对中断进行优先级排序，从而首先服务于优先级别最高的中断挂起。

 

为了正确实现这一中断结构，需要编写两个函数：一是中断服务例程，用于定义中断发生时的应对措施；二是用于配置中断的中断设置。中断设置例程可重复使用，允许构建不同的中断。该例程适用于系统中的所有中断，将针对通用I/O（GPIO）设置和使能中断。

 

如何在SDK中使用中断
可使用赛灵思软件开发套件（SDK）中的独立板支持包（BSP）在物理硬件上支持并实现中断。BSP具备众多功能，可显著降低创建中断驱动系统的任务难度。它们位于带有以下报头的文件中：
 Xparameters.h – 该文件包含处理器的地址空间和设备ID；
 Xscugic.h – 该文件包含配置驱动程序以及GIC的使用范围；
 Xil_exception.h – 该文件包含Cortex-A9的异常函数。

 

为了对硬件外设进行寻址，我们需要知道想要使用的设备（也就是GIC）的地址范围和设备ID，这些信息大多位于BSP报头文件xparameters下。但是xparameters_ps.h（无需在您的源代码中申报该报头文件，因为它包含在xparameters.h文件中）提供了中断ID。我们可在源文件中使用这个标记有中断的“ID”（GPIO_Interrupt_ID），使用方式如下：

 

//以下常量映射到xparameters.h文件
#define GPIO_DEVICE_ID      XPAR_XGPIOPS_0_DEVICE_ID      //PS端GPIO器件ID
#define INTC_DEVICE_ID      XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID  //通用中断控制器ID
#define GPIO_INTERRUPT_ID   XPAR_XGPIOPS_0_INTR           //PS端GPIO中断ID

 

在这个简单的例子中，我们将配置Zynq SoC的GPIO，以便在按下按钮后生成中断。为了设置中断，我们需要两个静态全局变量以及上述定义的中断ID来执行以下操作：

static XGpioPs gpio;   //PS端GPIO驱动实例
static XScuGic intc;   //通用中断控制器驱动实例

GPIO 中断系统初始化流程：
第一步:    初始化 cpu 的异常处理功能
第二步： 初始化中断控制器
第三步： 向 CPU 注册异常处理回调函数；
第四步： 将中断控制器中的对应中断 ID 的中断与中断控制器相连接
第五步： 设置 GPIO 的中断类型， 比如高电平中断、低电平中断、上升沿中断、下降沿中断等
第六步： 设置 GPIO 中断回调函数， 这里设置的回调函数是用于用户使用的。
第七步： 使能 GPIO 的对应 PIN 的中断
第八步： 使能中断控制器
第九步： 使能异常处理功能

 

复制代码
int status;
    //初始化异常处理
    Xil_ExceptionInit();
    //初始化中断控制器
    GicPsPtr = XScuGic_LookupConfig(GIC_DEV_ID);
    status = XScuGic_CfgInitialize(&GicPs,GicPsPtr,GicPsPtr->CpuBaseAddress);
    if(status != XST_SUCCESS){
        return status;
    }
    //cpu exception register 注册异常处理回调函数到CPU
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,&GicPs);
    //connect gpio handler连接GPIO中断信号并注册GPIO回调函数
    status = XScuGic_Connect(&GicPs,GPIO_INTR_ID,(Xil_InterruptHandler)XGpioPs_IntrHandler,&GpioPs);
    if(status != XST_SUCCESS){
            return status;
    }
    //interrupt type edge trigger negedge设置GPIO中断类型
    XGpioPs_SetIntrType(&GpioPs,SW_BANK_ID,0xffffffff,0x00,0x00);
    //set callback func设置GPIO的回调函数
    XGpioPs_SetCallbackHandler(&GpioPs,(void *) &GpioPs,intrHandler);
　　 //使能对应PIN的中断
    XGpioPs_IntrEnable(&GpioPs,SW_BANK_ID,1<<(SW0-54));
　　 //使能中断控制器中的GPIO中断
    XScuGic_Enable(&GicPs,GPIO_INTR_ID);
　　//使能异常处理
    Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ);
    return    XST_SUCCESS;
复制代码

 

 

 

下面是中断函数的示例：

 

复制代码
 1 void intrHandler(void * CallBackRef,u32 Bank,u32 status){
 2     XGpioPs *GpioPtr;
 3     GpioPtr = (XGpioPs *)CallBackRef;
 4     double DataBuf[2];
 5     u32 intrstatus;
 6     intrstatus = XGpioPs_IntrGetStatusPin(GpioPtr,SW0);
 7     if(intrstatus == 1){
 8         XGpioPs_IntrClearPin(GpioPtr,SW0);
 9         XGpioPs_IntrDisablePin(GpioPtr,SW0);
10         u32 readSW=0;
11         int cnt;
12         while(cnt <100){
13             readSW= XGpioPs_ReadPin(GpioPtr,SW0);
14             if(readSW == 1){
15                 cnt ++;
16             }
17             else{
18                 cnt =0;
19             }
20             usleep(1000);
21         }
22         printf("readSW = %d \n",(int)readSW);
23         readDev(DataBuf);
24         printf("Humidity = %.1f; temperature = %.1f \n",DataBuf[1],DataBuf[0]);
25         if(readSW == 0){
26             XGpioPs_WritePin(GpioPtr,LED1,0x01);
27         }
28         XGpioPs_IntrEnablePin(GpioPtr,SW0);
29     }
30 }
复制代码

 

 

 

 

 ctrl + ?快捷注释

备注：关于整个流程的系统解释可以参考百度云FPGA盘的net4_GPIO_IRQ3(自用提醒，读者无需关注)