[发明专利]中断控制器

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2006年12月15日申请的题为“时间接近度中断结合(TEMPORALPROXIMITY INTERRUPT COALESCING)”的第60/870,107号美国临时申请案的权益，所述临时申请案全文并入本文中。 

技术领域

本申请案涉及中断控制器。 

背景技术

中断控制器用于微处理器和微控制器中以管理多个可能的中断源和所谓的异常处置。中断通常导致程序的循序处理以及允许处理器对相应中断源作出反应的中断服务例程(ISR)的执行中的异常。然而，进入和退出ISR花费时间。ISR通常需要在执行之前和之后的某些“内务清理(house cleaning)”程序，其有时称为前同步码和后同步码。ISR的此类前同步或后同步是不可中断的。因此，频繁但低优先级的中断可由于进入和退出其ISR码而消耗大量处理器时间。 

然而，如果存在经循序处置的多个未决中断，那么可在ISR中跳过某些步骤。一些系统使用如尾链(tail-chaining)等概念，且其它系统使用例如结合(coalescing)等概念。尾链是可应用于控制器和ISR级处的任何中断系统的一般活动。尾链通过当链接到另一ISR时跳过核心寄存器的恢复和保存而减少额外开销。尾链辨识当处于ISR的后同步中时的未决中断，从而允许当前ISR跳过恢复一些状态寄存器和所有推进的通用寄存器(GPR)。尾链还允许用于未决中断的ISR跳过存储GPR状态。此外，其将紧接的中断处置减少至少2*所保存的GPR。 

结合是应用于中断源以限制所产生的中断数目的特定活动。结合简单地是在向处理器断言实际中断之前对请求的特定数目进行计数。因此，结合将中断事件的断言延迟到对于一个中断源存在将服务的两个或两个以上中断为止。 

发明内容

本发明提供了一种改进的中断处理器及处理多个中断以减少时间消耗的方法。根据一实施例，一种中断控制器可包括：中断寄存器单元，其接收多个中断源信号；中断检测器，其耦合到所述中断寄存器单元；计数器单元，其耦合到所述中断检测器，其中在 中断源信号第一次出现时，所述计数器单元界定期间所述中断寄存器存储其它中断源信号的时间窗口；以及中断请求单元，其耦合到所述计数器单元以用于产生中断请求信号。 

根据另一实施例，计数器单元可包括：计数器；等待时间值寄存器，其耦合到所述计数器，其中所述等待时间值寄存器存储等待时间值；超时单元，其耦合到所述计数器，其中在中断源信号第一次出现时，所述计数器预加载有等待时间值并通过时钟信号递减且比较器检测计数器何时达到零。根据另一实施例，计数器单元可包括：计数器；比较器，其耦合到所述计数器；等待时间值寄存器，其耦合到所述比较器，其中所述等待时间值寄存器存储等待时间值，其中在中断源信号第一次出现时，所述计数器被重置并通过时钟信号递增且比较器检测计数器何时达到或超过等待时间值。根据另一实施例，中断寄存器可包括多个锁存器。根据另一实施例，中断寄存器可包括具有多个位的寄存器，其中每一中断源信号被指派到所述多个位中的一者。根据另一实施例，中断请求单元进一步可接收中断确认信号并产生用于中断寄存器单元的重置信号。 

根据另一实施例，一种中断控制器可包括多个群组中断控制器，每一群组中断控制器包括：群组中断寄存器单元，其接收多个中断源信号；中断检测器，其耦合到所述中断寄存器单元；计数器单元，其耦合到所述中断检测器，其中在中断源信号第一次出现时，所述计数器单元界定期间所述中断寄存器存储其它中断源信号的时间窗口；以及群组中断请求单元，其耦合到所述计数器单元以用于产生群组中断信号；群组中断仲裁器，其从所述多个中断群组控制器接收群组中断信号；以及中断请求单元，其耦合到所述群组中断仲裁器以用于产生中断请求信号。 

根据又一实施例，一种中断控制器可包括：至少一第一群组中断控制器，其产生针对多个中断源的中断源信号；至少一第二群组中断控制器，其包括：群组中断寄存器单元，其接收多个中断源信号；中断检测器，其耦合到所述中断寄存器单元；计数器单元，其耦合到所述中断检测器，其中在中断源信号第一次出现时，所述计数器单元界定期间所述中断寄存器存储其它中断源信号的时间窗口；以及群组中断请求单元，其耦合到所述计数器单元以用于产生群组中断信号；群组中断仲裁器，其从所述第一和第二群组中断控制器接收中断源信号和群组中断信号；以及中断请求单元，其耦合到所述群组中断仲裁器以用于产生中断请求信号。