[發明專利]嵌入式系統與中斷處理方法

無效

• 申請號: 200910177589.1
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN101685429A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 吳哲宏;王良耘
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/24
• 分類號: G06F13/24;G06F13/28
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司
• 代理人: 葛 強;張一軍

技術領域

本發明是關于一種微控制單元(micro?control?unit，MCU)，特別是關于一種通過優先權控制處理中斷請求的嵌入式系統與中斷處理方法。

背景技術

圖1顯示一種傳統嵌入式系統(embedded?system)，其中處理器110可被中斷(interruptible)以提供特定服務。對于舊式處理器芯片如8051或ARM7，僅有很少的端口(port)，如2個端口，能用于接收中斷請求(interruption?request)。實踐中，按規格上述端口被稱為#IRQ與#FIQ。認定(assert)至端口#IRQ或端口#FIQ的中斷請求可源于不同事件(event)，每個事件請求一個不同的服務例程(service?routine)。多個事件可同時發生，且分別與端口#IRQ及#FIQ關聯的狀態緩存器(status?register)102及104被提供以表示每種事件的狀態。狀態緩存器102及104中R0至Rn的每一比特(或字節)可表示是否有特定事件在請求服務例程。當一個事件發生時，狀態緩存器102或104被修改，中斷請求以觸發(trigger)的形式傳送至處理器110。根據事件的重要程度對其設定不同的優先權(priority)，通常事件的優先權等同于存儲其狀態的比特R0至Rn的優先順序(precedence)。

上述嵌入式系統進一步包含耦接于處理器110的中斷向量表(interruption?vector?table)120，中斷向量表120包含兩字段(field)122與124，字段122與124各存儲一條分支指令(branch?instruction)。例如，當中斷請求#INTa被認定至端口#IRQ，處理器110暫停(suspend)其當前操作以執行IRQ字段122的分支指令。同樣地，當端口#FIQ接收到中斷請求#INTb，處理器110被中斷以執行FIQ字段124的分支指令。分支指令通常是跟隨目的地址的跳越命令，作為程序發射器(program?launcher)引導處理器110訪問并執行存儲器裝置130的特定程序。如上所述，中斷請求可由不同事件認定，因此在相應服務例程執行前需要一種決定機制。具體來說，中斷向量表120中的分支指令引用的特定程序是處理事件的優先權控制程序。優先權控制程序132及134，與多個服務例程136，可由固件或操作系統提供并存儲于存儲器裝置130，其中，每個服務例程服務一個事件。當端口#IRQ或#FIQ接收到中斷請求時，處理器110執行IRQ字段122或FIQ字段124的相應分支指令以加載優先權控制程序132或134。通過執行優先權控制程序，順序掃描記錄于狀態緩存器102及104的事件狀態以觸發相關服務例程136。

圖2是傳統服務例程執行的流程圖。如圖所示，執行優先權控制程序以識別認定中斷請求的源事件。實踐中，遞歸(recursively)掃描狀態緩存器102或104的比特R0至Rn。因為R0至Rn中的一比特表示一個事件的狀態，若檢測出某一比特被認定，加載相應的服務例程136以執行。在步驟200中，執行優先權控制程序以掃描狀態緩存器102或104。在步驟202中，掃描第一比特R0，判斷第一事件是否在請求第一服務例程。若是，處理步驟212，執行第一服務例程。若否，處理步驟204，掃描下一比特。當步驟212中第一服務例程的執行結束時，程序可進行至步驟204以掃描下一比特，或通過點線299返回至步驟202重新開始掃描。在步驟204中，同樣掃描第二比特R1，判斷第二事件是否在請求第二服務例程。因此若在第二比特R1中檢測出正值(即第二事件在請求第二服務例程)，可在步驟214中執行第二服務例程。同樣，當步驟214結束時，可繼續掃描下一比特，也可返回至步驟202重置掃描過程。重復掃描與執行直至掃描完狀態緩存器102或104的所有比特。

類似地，在步驟206中，同樣掃描第n比特Rn，判斷第n事件是否在請求第n服務例程。因此，若在第n比特Rn中檢測出正值(即第n事件在請求第n服務例程)，可在步驟216中執行第n服務例程。