[发明专利]一种中断控制器及中断控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，特别涉及一种中断控制器及中断控制方法。

背景技术

嵌入式系统一般包括微程序控制器(Microprogrammed Control Unit，简称MCU)与硬件加速器，由MCU进行通用控制和计算，而硬件加速器进行特殊的功能处理和运算。加速器通常有多个，为了保证MCU的功能特性，MCU与加速器之间必须频繁通信，一般有以下两种方式来进行通信：一种方式是通过查询方式进行，MCU周期性的查询加速器的状态寄存器，MCU在查询期间不能进行其他运算，在此过程中消耗大量的运算周期，功耗浪费严重；另外一种方式是通过中断的方式进行，加速器通过发送中断，触发MCU进入中断服务程序，完成正常程序到特殊加速器控制程序的跳转，这样只有在必要时才执行中断服务程序，使得MCU的效率提高并且不执行期间降低功耗。MCU、中断控制器、中断源、加速器之间的关系如图1所示，通常，MCU的中断口远比加速器的数量少，当有多于中断口的数量的中断控制器需要连接到MCU的中断口上时，就需要中断控制器实现n对1或者n对m(n＞m)的转接，要求MCU能够接收到n个中断，并能够每次正确判断是哪个中断源触发的中断。现有技术中断控制器主要存在以下缺点：

目前中断控制器一般用寄存器对应的位标识不同的中断源，保存的中断能力有限，同一中断源多次到达并未及时处理可能造成中断丢失；

在任何中断源发出中断，都会立即发送中断到MCU进行处理，如果同时有多次中断源到达会造成冲突或死机；

在中断屏蔽后，恢复中断的过程中，由于保存的中断能力有限，中断在开启后，中断控制器可能导致中断丢失。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种中断控制器及中断控制方法，解决现有技术中存储能力有限、中断冲突和中断丢失的问题。

本发明提出的中断控制器，包括：接口模块、中断采样模块、中断选择模块和中断处理模块；中断采样模块还包括中断源信号缓存模块，中断选择模块还包括中断编号缓存模块，中断处理模块还包括中断控制线；

所述接口模块接受总线输入，并对中断采样模块、中断选择模块和中断处理模块进行参数配置；

所述中断采样模块接受中断源输入和接口模块输入，用于将中断源输入进行选择性输入，并将中断源信号值采样缓存在中断源信号缓存模块中；

所述中断选择模块接受中断采样模块和接口模块输入，用于根据优先级对中断源排序，将中断采样模块的输出数据进行序号编码，按照中断到来的先后顺序，将其存储在中断编号缓存模块中，并根据先入先出的特性顺序读出中断序号；

所述中断处理模块接受中断选择模块和接口模块输入，在中断控制线有效时，按照中断源寄存器中的编号，通过中断输出模块发送中断。

本发明的中断控制方法，包括：

步骤1、根据应用需求，通过总线接口配置中断配置寄存器，包括中断源选择寄存器、中断模式选择寄存器、中断屏蔽选择寄存器、中断交互选择寄存器、以及中断优先级寄存器等；

步骤2、中断采样模块等待中断源1，2...N输入；

步骤3、中断源1，2....N输入后，中断采样模块中的中断输入选择模块根据配置的中断优先级对中断源分类并对中断源采样；

步骤4、中断采样模块中的中的中断源屏蔽信息判断中断屏蔽模块是否有效，若是则此次中断源不输出，返回步骤2，否则中断采样模块将采样后的数据缓存在中断源信号缓存模块中进入步骤5；

步骤5、中断选择模块对中断源信号缓存模块中的中断源的优先级进行编码，并将这些编码缓存在中断编号缓存模块中，最终根据配置的FIFO的优先级将中断编号缓存模块中的数据输出；

步骤6、中断处理模块判断中断控制线是否有效，若有效则进入步骤7，否则返回步骤2；

步骤7、中断输出模块将中断源n(1≤n≤N)的中断按照要求输出