PIO外部中斷實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、“SOPC技術(shù)綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐”實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題號(hào) : 實(shí)驗(yàn)五項(xiàng)目名稱 :PIO外部中斷實(shí)驗(yàn)系班 : 計(jì)科師范系11（1）學(xué)號(hào) : 姓名 : 實(shí)驗(yàn)日期 : 2014年4月2日指導(dǎo)老師 ：一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉中斷服務(wù)程序的編寫和注冊(cè)方法。（2）熟悉程序的調(diào)試方法，重點(diǎn)熟悉中斷服務(wù)程序的調(diào)試方法。（3）熟悉NiosII處理外部中斷的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.外部中斷信號(hào)由按鍵提供，然后將中斷事件反映到對(duì)應(yīng)的LED。2.利用邊沿捕獲寄存器讀取按鍵值，編寫中斷服務(wù)程序?qū)⒆x到的鍵值輸出到LED。即:按鍵F1按下，對(duì)應(yīng)的LED0點(diǎn)亮。三、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)跳轉(zhuǎn)到異常處理地址后，處理器開始執(zhí)行一段由HAL插入的代碼，判斷

2、中斷源和中斷優(yōu)先級(jí)，然后再轉(zhuǎn)跳到用戶的中斷服務(wù)子程序（ISR）中。即發(fā)生異常后，異常處理除ISR外的所有工作都由HAL系統(tǒng)庫代碼替換用戶完成。為了將中斷服務(wù)子程序的信息告知HAL，用戶需要完成ISR的登記工作。向HAL登記ISR的工作可以分為以下兩步：（1）編寫void isr_name(void *context,alt_u32 id)函數(shù)（2）調(diào)用alt_irq_register(alt_u32 id,void *context,void(*isr)(void*,alt_u32)函數(shù)，向HAL登記ISR。四、SOPC的整個(gè)設(shè)計(jì)流程（附：截取主要的設(shè)計(jì)圖）1. 基于實(shí)驗(yàn)3硬件系統(tǒng)（注意：將b

3、utton_pio改為8位, input），修改后，重新generate。2.進(jìn)行引腳綁定設(shè)計(jì)端口芯片引腳開發(fā)平臺(tái)模塊設(shè)計(jì)端口芯片引腳開發(fā)平臺(tái)模塊clk_inPIN_B13時(shí)鐘button_pio0PIN_Y11F1led_pio0PIN_AC10LED0button_pio1PIN_AA10F2led_pio1PIN_W11LED1button_pio2PIN_AB10F3led_pio2PIN_W12LED2button_pio3PIN_AE6F4led_pio7PIN_AA11LED3button_pio4PIN_V22F5led_pio3PIN_AE8LED4button_pio5PI

4、N_AF23F6led_pio4PIN_AF8LED5button_pio6PIN_AE23F7led_pio5PIN_AE7LED6button_pio7PIN_AC22F8led_pio6PIN_AF7LED73.編譯后，下載.SOF文件4.在IDE平臺(tái)上，新建一個(gè).C文件，寫入程序#include <stdio.h>#include "system.h"#include "altera_avalon_pio_regs.h"#include "alt_types.h"#include "sys/alt_irq

5、.h"#include "priv/alt_busy_sleep.h"#define LEDCON 0xff / #define KEYCON 0xff / alt_u32 done = 0; / 信號(hào)量：通知外部中斷事件發(fā)生/* 功 能：鍵按下事件中斷服務(wù)子程序，當(dāng)鍵按下時(shí)，通過done標(biāo)志* 告知外界*/static void KeyDown_interrupts(void* context, alt_u32 id) /* 清中斷捕獲寄存器 */ IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(BUTTON_PIO_BASE, 0); /* 通

6、知外部有中斷事件發(fā)生 */ done+;/* 功 能：初始化LED_PIO為輸出，KEY為輸入，開中斷，清邊沿捕獲寄存器*/void InitPIO(void) /* 初始化LED_PIO為輸出，KEY為輸入 */ IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(PIO_BASE, LEDCON); IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(BUTTON_PIO_BASE, 0x00); IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(BUTTON_PIO_BASE, 0xff);/* 開KEY的中斷 */ /*請(qǐng)同學(xué)們自己完成*/ I

7、OWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(BUTTON_PIO_BASE, 0x00); /* 清邊沿捕獲寄存器 */ alt_irq_register(BUTTON_PIO_IRQ,NULL,KeyDown_interrupts); /* 注冊(cè)中斷服務(wù)子程序 */ /*請(qǐng)同學(xué)們自己完成*/* 功 能：等待按鍵中斷，并輸出控制相應(yīng)的LED。*/int main(void) volatile alt_u32 key_state,old_state,new_state;old_state = 0xff;/* 將old_state值寫入LED_PIO, 初始化LED全亮*/ /*

8、請(qǐng)同學(xué)們自己完成*/IOWR(PIO_BASE,0,old_state); InitPIO(); while(1) if(0 != done) /* 中斷事件數(shù)量減1 */ done-; alt_busy_sleep(5000); /延時(shí)5ms key_state = IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(BUTTON_PIO_BASE)&KEYCON; if(key_state = 0xff) /如果是由短暫脈沖引起的中斷則忽略 continue; new_state = (old_state key_state); / 按鍵按下時(shí)對(duì)應(yīng)的LED取反 old_stat

9、e = new_state; / 保存LED的狀態(tài) IOWR(PIO_BASE,0,new_state); /* 將new_state值寫入LED_PIO */ /*請(qǐng)同學(xué)們自己完成*/ return(0);5. 生成工程后，RUN后出現(xiàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)二1.硬件系統(tǒng)不變，在IDE平臺(tái)上，新建一個(gè).C文件，寫入程序2. 生成工程后，RUN后出現(xiàn)結(jié)果。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功發(fā)現(xiàn)按下對(duì)應(yīng)的開關(guān)時(shí)對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)的燈亮。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)不同按鍵可以點(diǎn)亮不同的燈。六思考題：1. 什么是HAL？HAL,即Hardware Abstraction Layer,硬件抽象層。位于操作系統(tǒng)內(nèi)核與硬件電路之間的接口層，其目的在于將硬件抽象化。2. 簡(jiǎn)述HAL中斷服務(wù)程序的編寫和注冊(cè)方法；編寫ISR函數(shù)void isr（void*context,alt_u32id）即中斷上下文指針及中斷號(hào)。注冊(cè)函數(shù)int alt_irq_register（alt_u32id ,void*