Atmega128. Прерывания

Написал MACTEP 31.03.2010 11:00:00 (Просмотров: 7647)

Прерывания

В данном разделе описывается специфика обработки прерываний, реализованная в ATmega128. Общее описание обработки прерываний приведено в разделе “Сброс и обработка прерываний”.

Векторы прерываний в ATmega128

Таблица 23 – Векторы сброса и прерываний

№ вектора	Адрес памяти программ(4)	Источник	Условие возникновения прерывания
1	$0000(1)	RESET	Внешний сброс, сброс при подаче питания, сброс при недопустимом снижении питания, сброс сторожевым таймером и сброс через JTAG-интерфейс
2	$0002	INT0	Запрос на внешнее прерывание 0
3	$0004	INT1	Запрос на внешнее прерывание 1
4	$0006	INT2	Запрос на внешнее прерывание 2
5	$0008	INT3	Запрос на внешнее прерывание 3
6	$000A	INT4	Запрос на внешнее прерывание 4
7	$000C	INT5	Запрос на внешнее прерывание 5
8	$000E	INT6	Запрос на внешнее прерывание 6
9	$0010	INT7	Запрос на внешнее прерывание 7
10	$0012	TIMER2 COMP	Срабатывание компаратора таймера-счетчика 2
11	$0014	TIMER2 OVF	Переполнение таймера-счетчика 2
12	$0016	TIMER1 CAPT	Захват фронта таймером-счетчиком 1
13	$0018	TIMER1 COMPA	Срабатывание компаратора А таймера-счетчика 1
14	$001A	TIMER1 COMPB	Срабатывание компаратора В таймера-счетчика 1
15	$001C	TIMER1 OVF	Переполнение таймера-счетчика 1
16	$001E	TIMER0 COMP	Срабатывание компаратора таймера-счетчика 0
17	$0020	TIMER0 OVF	Переполнение таймера-счетчика 0
18	$0022	SPI, STC	Завершение последовательной передачи интерфейсом SPI
19	$0024	USART0, RX	Завершение приема УСАПП 0
20	$0026	USART0, UDRE	Регистр данных УСАПП0 свободен
21	$0028	USART0, TX	Завершение передачи УСАПП 0
22	$002A	ADC	Завершение преобразования АЦП
23	$002C	EE READY	Готовность ЭСППЗУ
24	$002E	ANALOG COMP	Аналоговый компаратор
25	$0030(3)	TIMER1 COMPC	Срабатывание компаратора С таймера-счетчика 1
26	$0032(3)	TIMER3 CAPT	Захват фронта таймером счетчиком 3
27	$0034(3)	TIMER3 COMPA	Срабатывание компаратора А таймера-счетчика 3
28	$0036(3)	TIMER3 COMPB	Срабатывание компаратора В таймера-счетчика 3
29	$0038(3)	TIMER3 COMPC	Срабатывание компаратора С таймера-счетчика 3
30	$003A(3)	TIMER3 OVF	Переполнение таймера счетчика 3
31	$003C(3)	USART1, RX	Завершение приема УСАПП 1
32	$003E(3)	USART1, UDRE	Регистр данных УСАПП1 свободен
33	$0040(3)	USART1, TX	Завершение передачи УСАПП1
34	$0042(3)	TWI	Двухпроводной последовательный интерфейс
35	$0044(3)	SPM READY	Готовность записи в память программ

Прим.:

Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован, то микроконтроллер выполняет переход на адрес сброса в загрузочном секторе, см. “ Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи ”.
Если установлен бит IVSEL в регистре MCUCR, то векторы прерываний перемещаются в начало загрузочного сектор флэш-памяти. В этом случае к адресу каждого вектора прерывания из таблицы прибавляется стартовый адрес загрузочного сектора флэш-памяти.
Прерывания по адресам $0030 - $0044 не существуют в режиме совместимости с ATmega103.

В таблице 24 показано расположение векторов сброса и прерываний в зависимости от различных установок BOOTRST и IVSEL. Если программа не использует прерывания, то она может быть размещена равномерно, используя ячейки с адресами векторов прерываний для хранения программного кода. Возможен также случай, когда вектор сброса располагается в секторе прикладной программы, а векторы прерываний – в загрузочном секторе или наоборот.

Таблица 24 – Размещение векторов сброса и прерываний

BOOTRST	IVSEL	Адрес сброса	Начальный адрес векторов прерываний
1	0	$0000	$0002
1	1	$0000	Адрес сброса в загрузочном секторе + $0002
0	0	Адрес сброса в загрузочном секторе	$0002
0	1	Адрес сброса в загрузочном секторе	Адрес сброса в загрузочном секторе + $0002

Прим. : Адрес сброса загрузочного сектора показан в таблице 113. Для конфигурационного бита BOOTRST “1” означает незапрограммированное состояние, “0” - запрограммированное.

Ниже приведено большинство типичных и общих программных установок адресов сброса и векторов прерываний у ATmega128:

Адрес   Инструкция       Комментарий
$0000   jmp RESET        ; Переход на обработку сброса
$0002   jmp EXT_INT0     ; Переход на  обработку запроса IRQ0 
$0004   jmp EXT_INT1     ; Переход на  обработку запроса IRQ1
$0006   jmp EXT_INT2     ; Переход на  обработку запроса IRQ2
$0008   jmp EXT_INT3     ; Переход на  обработку запроса IRQ3
$000A   jmp EXT_INT4     ; Переход на  обработку запроса IRQ4
$000C   jmp EXT_INT5     ; Переход на  обработку запроса IRQ5
$000E   jmp EXT_INT6     ; Переход на  обработку запроса IRQ6
$0010   jmp EXT_INT7     ; Переход на  обработку запроса IRQ7
$0012   jmp TIM2_COMP    ; Переход на обработку при выполнении условия сравнения таймера 2
$0014   jmp TIM2_OVF     ; Переход на обработку при переполнении  таймера 2
$0016   jmp TIM1_CAPT    ; Переход на обработку при захвате фронта таймером  1
$0018   jmp TIM1_COMPA   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора А таймера 1
$001A   jmp TIM1_COMPB   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора В таймера 1
$001C   jmp TIM1_OVF     ; Переход на обработку при переполнении таймера 1
$001E   jmp TIM0_COMP    ; Переход на обработку при выполнения условия сравнения таймера 0
$0020   jmp TIM0_OVF     ;Переход на обработку при переполнении таймера 0
$0022   jmp SPI_STC      ; Переход на обработку при завершении передачи SPI
$0024   jmp USART0_RXC   ; Переход на обработку при завершении приема УСАПП0
$0026   jmp USART0_DRE   ; Переход на обработку при освобождении регистра данных UDR УСАПП0
$0028   jmp USART0_TXC   ; Переход на обработку при завершении передачи УСАПП0
$002A   jmp ADC          ; Переход на обработку при завершении преобразования АЦП
$002C   jmp EE_RDY       ; Переход на обработку при готовности ЭСППЗУ
$002E   jmp ANA_COMP     ; Переход на обработку при срабатывании аналогового компаратора
$0030   jmp TIM1_COMPC   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора С таймера 1
$0032   jmp TIM3_CAPT    ; Переход на обработку при захвате фронта таймером 3
$0034   jmp TIM3_COMPA   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора А таймера 3
$0036   jmp TIM3_COMPB   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора В таймера 3
$0038   jmp TIM3_COMPC   ; Переход на обработку при срабатывании компаратора С таймера 3
$003A   jmp TIM3_OVF     ; Переход на обработку при переполнении таймера 3
$003C   jmp USART1_RXC   ; Переход на обработку по завершении приема УСАПП1
$003E   jmp USART1_DRE   ; Переход на обработку при освобождении регистра данных UDR УСАПП1
$0040   jmp USART1_TXC   ; Переход на обработку при завершении передачи УСАПП1
$0042   jmp TWI          ; Переход на обработку прерывания по двухпроводному последовательному интерфейсу 
$0044   jmp SPM_RDY      ; Переход на обработку прерывания при готовности выполнения команды SPM
;
$0046   RESET:ldir16, high(RAMEND); Начало основной программы
$0047   out SPH,r16      ; Установка указателя стека в конце ОЗУ
$0048   ldi r16, low(RAMEND)
$0049   out SPL,r16
$004A   sei ; Разрешение прерываний
$004B  xxx
... ... ... ...

Если конфигурационный бит BOOTRST незапрограммирован, размер загрузочного сектора установлен 8 кбайт и бит IVSEL установлен в регистре MCUCR перед разрешением любого прерывания, то можно использовать следующий пример распределения программы по адресам векторов сброса и прерываний.

Адрес   Инструкция      Комментарий
$0000   RESET:ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы
$0001   out SPH,r16     ; Установка указателя стека в конце ОЗУ
$0002   ldi r16,low(RAMEND)
$0003   out SPL,r16
$0004   sei ; Разрешение прерываний
$0005  xxx
;
.org $F002
$F002   jmp EXT_INT0    ; Переход на обработку прерывания IRQ0
$F004   jmp EXT_INT1    ; Переход на обработку прерывания IRQ1
... ... ... ;
$F044   jmp SPM_RDY     ; Переход на обработку прерывания по готовности к записи в память программ

Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован и установлен размер загрузочного сектора 8 кбайт, то можно использовать следующий шаблон программы:

Адрес   Инструкция     Комментарий
.org $0002
$0002   jmp EXT_INT0   ; Переход на обработку прерывания IRQ0
$0004   jmp EXT_INT1   ; Переход на обработку прерывания IRQ1
... ... ... ;
$0044   jmp SPM_RDY    ; Переход на обработку прерывания по готовности к записи в память программ
;
.org $F000
$F000   RESET: ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы
$F001   out SPH,r16    ; Установка указателя стека в конец ОЗУ
$F002   ldi r16,low(RAMEND)
$F003   out SPL,r16
$F004   sei            ; Разрешение прерываний
$F005  xxx

Если конфигурационный бит BOOTRST запрограммирован, размер загрузочного сектора установлен 8 кбайт и бит IVSEL в регистре MCUCR установлен перед разрешение любого из прерываний, то распределение адресов в программе следующее:

Адрес   Инструкция     Комментарий
;
.org $F000
$F000   jmp RESET      ; Переход на обработку сброса
$F002   jmp EXT_INT0   ; Переход на обработку прерывания IRQ0
$F004   jmp EXT_INT1   ; Переход на обработку прерывания IRQ1
... ... ... ;
$F044   jmp SPM_RDY    ; Переход на обработку прерывания по готовности записи в память программ
$F046   RESET: ldi r16,high(RAMEND) ; Начало основной программы
$F047   out SPH,r16    ; Установка указателя стека в конец ОЗУ
$F048   ldi r16,low(RAMEND)
$F049   out SPL,r16
$F04A   sei            ; Разрешение прерываний
$F04B  xxx

Перемещение между секторами загрузочной и прикладной программы

Общий регистр управления прерываниями задает размещение таблицы векторов прерываний.

Регистр управления микроконтроллером – MCUCR

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	SRE	SRW10	SE	SM1	SM0	SM2	IVSEL	IVCE	MCUCR
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Разряд 1 – IVSEL: Выбор вектора прерывания

Если бит IVSEL сброшен (=0), то векторы прерываний размещаются в начале флэш-памяти. Если данный бит установлен (=1), то векторы прерываний перемещаются в начало загрузочного сектора флэш-памяти. Фактический адрес начала загрузочного сектора определяется значением конфигурационных бит BOOTSZ. См. раздел “Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи” для выяснения подробностей. Во избежание несанкционированных изменений таблицы векторов прерываний необходимо выполнить специальную последовательность записи при изменении бита IVSEL:

Записать лог. 1 в бит разрешения изменения вектора прерывания (IVCE).
В течение четырех машинных циклов записать желаемое значение в IVSEL, при этом записывая лог.0 в IVCE.

Прерывания будут автоматически отключены при выполнении такой последовательности. Прерывания отключаются во время установки IVCE и останутся отключенными до перехода к инструкции следующей за инструкцией записи в IVSEL. Если IVSEL не записан, то прерывания будет находиться в отключенном состоянии 4 такта синхронизации. Состояние бита I в регистре статуса не затрагивается при автоматическом отключении прерываний.

Прим. : Если векторы прерываний помещаются в загрузочный сектор и бит защиты загрузочного сектора BLB02 запрограммирован, то прерывания будут отключены при выполнения программы с секторе прикладной программы. Если векторы прерываний размещены в прикладном секторе и бит защиты BLB12 запрограммирован, то прерывания становятся отключенными при выполнении программы в загрузочном секторе. См. также “ Самопрограммирование из сектора начальной загрузки с поддержкой чтения во время записи ” для более подробного изучения бит защиты.

Разряд 0 – IVCE: Разрешение изменения вектора прерывания

В бит IVCE должна быть записана лог. 1, чтобы разрешить изменение бита IVSEL. IVCE сбрасывается аппаратно через четыре машинных цикла после записи лог. 1 в IVSEL. Установка бита IVCE приведет к отключению прерываний, что описано при рассмотрении бита IVSEL выше. Ниже приведен пример кода.

Пример кода на Ассемблере
Move_interrupts:
; Разрешение изменения векторов прерываний
ldi r16, (1<<ivce) 1="" ldi="" out="" r16=""><<ivsel) mcucr="(1<<IVCE);" out="" r16="" ret="" void="">

<< Предыдущая глава

Оглавление

Следующая глава >>