Zynq-7000 FreeRTOS(二)中断：Timer中断

　　总结Zynq-7000 这款器件中的Timer定时器中断，为FreeRTOS中断做准备。在 ZYNQ 的纯 PS 里实现私有定时器中断。 每隔一秒中断一次， 在中断函数里计数加 1， 通过串口打印输出。 
　　私有中断PPI包含： 全局定时器， 私有看门狗定时器， 私有定时器以及来自 PL 的 FIQ/IRQ。 ZYNQ 每个 CPU 链接 5 个私有外设中断， 所有中断的触发类型都是固定不变的。 并且来自 PL 的快速中断信号 FIQ 和中断信号 IRQ 反向， 然后送到中断控制器。因此尽管在ICDICFR1 寄存器内反应的他们是低电平触发， 但是 PS-PL 接口中为高电平触发。 UG585中P229如下表所示。 
　　zynq 中每个 ARM core 都有自己的私有定时器， 私有定时器的工作频率为 CPU 的一半， 比如  ARM 工作频率为 666MHZ,则私有定时器的频率为 333MHz。　

私有定时器的特性如下：

（1） 32 位计数器， 达到零时产生一个中断

（2） 8 位预分频计数器， 可以更好的控制中断周期

（3） 可配置一次性或者自动重加载模式

（4） 定时器时间可以通过下式计算：定时时间 = 1/定时器频率*（预加载值+1） 。

<以下知识点来自米联客公开教程！>

ARM体系的处理器中通常将低地址32字节作为中断向量表，当中断产生时会执行以下操作：

1. 保存处理器当前状态，设置中断屏蔽位和各条件标志位
2. 设置当前程序状态寄存器CPSR中相应位
3. 将lr_mode寄存器设置成返回地址
4. 跳转到中断向量地址执行，从而跳转到相应的中断程序中执行
5. 执行中断处理函数内容
6. 恢复被屏蔽的中断屏蔽位
7. 返回到被中断指令的下一条指令处继续执行

zynq中低32字节作为中断向量表，每个中断占据4字节，这4字节通常存储一个跳转指令，从而跳转到中断解析程序中。这低32字节中断向量表如：

地址	中断类型	异常中断模式	优先级	说明
0x00	复位中断	特权模式(SVC)	1	系统上电和系统复位或软复位时产生
0x04	未定义指令中断	未定义指令中止模式(Undef)	6	当执行的指令不是ARM处理器或协处理器的指令时产生
0x08	软件中断(SWI)	特权模式(SVC)	6	用户定义中断指令，可用于用户模式下调用特权操作指令
0x0c	指令预取中止	中止模式	5	当预取指令地址不存在或地址不允许当前指令访问时产生
0x10	数据访问中止	中止模式	2	当数据访问指令的目的地址不存在或地址不允许当前指令访问时产生
0x14	保留	无	无	无
0x18	外部中断请求(IRQ)	外部中断模式	4	处理器外部中断请求引脚有效而且CPSR的I位被清除时产生
0x1c	快速中断请求(FIQ)	快速中断模式	3	处理器外部快速中断请求引脚有效而且CPSR的F位被清除时产生

 code:

/*
 * main.c
 *
 *  Created on: 2016年6月26日
 *      Author: Administrator
 */

#include <stdio.h>
#include "xadcps.h"

#include "xil_types.h"
#include "Xscugic.h"
#include "Xil_exception.h"
#include "xscutimer.h"

//timer info
#define TIMER_DEVICE_ID     XPAR_XSCUTIMER_0_DEVICE_ID
#define INTC_DEVICE_ID      XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID
#define TIMER_IRPT_INTR     XPAR_SCUTIMER_INTR

#define TIMER_LOAD_VALUE    0x13D92D3F

static XScuGic Intc; //GIC
static XScuTimer Timer;//timer

static void TimerIntrHandler(void *CallBackRef)
{

    static int sec = 0;   //计数
    XScuTimer *TimerInstancePtr = (XScuTimer *) CallBackRef;
    XScuTimer_ClearInterruptStatus(TimerInstancePtr);
    sec++;
    printf(" %d Second

",sec);  //每秒打印输出一次
}

void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr,
        XScuTimer *TimerInstancePtr, u16 TimerIntrId)
{

        XScuGic_Config *IntcConfig; //GIC config
        Xil_ExceptionInit();
        //initialise the GIC
        IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
        XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig,
                        IntcConfig->CpuBaseAddress);

        Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
                    (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,//connect to the hardware
                    GicInstancePtr);

        XScuGic_Connect(GicInstancePtr, TimerIntrId,
                        (Xil_ExceptionHandler)TimerIntrHandler,//set up the timer interrupt
                        (void *)TimerInstancePtr);

        XScuGic_Enable(GicInstancePtr, TimerIntrId);//enable the interrupt for the Timer at GIC
        XScuTimer_EnableInterrupt(TimerInstancePtr);//enable interrupt on the timer
        Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ); //Enable interrupts in the Processor.
    }


int main()
{
     XScuTimer_Config *TMRConfigPtr;     //timer config
     printf("------------START-------------
");
     //私有定时器初始化
     TMRConfigPtr = XScuTimer_LookupConfig(TIMER_DEVICE_ID);
     XScuTimer_CfgInitialize(&Timer, TMRConfigPtr,TMRConfigPtr->BaseAddr);
     //XScuTimer_SelfTest(&Timer);
     //加载计数周期，私有定时器的时钟为CPU的一般，为333MHZ,如果计数1S,加载值为1sx(333x1000x1000)(1/s)-1=0x13D92D3F
     XScuTimer_LoadTimer(&Timer, TIMER_LOAD_VALUE);
     //自动装载
     XScuTimer_EnableAutoReload(&Timer);
     //启动定时器
     XScuTimer_Start(&Timer);
     //set up the interrupts
     SetupInterruptSystem(&Intc,&Timer,TIMER_IRPT_INTR);
     while(1);

     return 0;
}