專利名稱：芯片內(nèi)的中斷處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中斷的處理裝置及方法，尤其涉及一種芯片內(nèi)的中斷處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
在一個(gè)芯片中可能會(huì)存在許多中斷源，而芯片分配給中斷的引腳是有限的，通常一塊芯片只有一個(gè)中斷引腳。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中用于芯片內(nèi)的中斷處理裝置包括一個(gè)中斷輸入部分1，用于輸入多個(gè)中斷；一個(gè)中斷控制器2，用于從中斷輸入部分1中有選擇輸出一個(gè)最高優(yōu)先級(jí)的中斷；以及一個(gè)中斷處理器3，用于處理在中斷控制器2上選擇的中斷。
在圖1的中斷處理裝置中，當(dāng)一個(gè)新的中斷輸入到中斷輸入部分1中時(shí)，將新輸入的中斷的優(yōu)先級(jí)與中斷處理器3上正在處理的中斷的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，如果新輸入的中斷的優(yōu)先級(jí)不高于中斷處理器3上正在處理的中斷的優(yōu)先級(jí)，則繼續(xù)當(dāng)前正在處理的中斷；如果新輸入的中斷的優(yōu)先級(jí)高于中斷處理器3上正在處理的中斷的優(yōu)先級(jí)，則停止當(dāng)前正在進(jìn)行的中斷，由中斷控制器2將優(yōu)先級(jí)較高的中斷輸出到中斷處理器3，由中斷處理器3進(jìn)行處理。
當(dāng)新產(chǎn)生的中斷的優(yōu)先級(jí)與中斷處理器3上正在處理的中斷的優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，中斷控制器2按照中斷產(chǎn)生的先后順序?qū)⒅袛噍敵龅街袛嗵幚砥?，先產(chǎn)生的中斷將首先得到處理，在處理這個(gè)中斷的時(shí)候，其他的相同優(yōu)先級(jí)的中斷將被忽略，若幾個(gè)相同優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)產(chǎn)生時(shí)，只能有一個(gè)中斷被處理，其他的中斷也將被忽略掉。
在上述中斷處理方法中，當(dāng)幾個(gè)相同優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)產(chǎn)生時(shí)，只能有一個(gè)中斷被處理，其他的中斷將被忽略掉。這樣有些中斷就得不到處理，如果忽略掉的中斷是芯片必須處理的，就會(huì)對(duì)芯片的功能造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種芯片內(nèi)的中斷處理裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行中斷處理時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)相同優(yōu)先級(jí)中斷中只能有一個(gè)被處理，其他的將被忽略掉的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種芯片內(nèi)的中斷處理裝置，包括中斷產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生中斷信號(hào)；中斷屏蔽控制單元，用于有選擇的屏蔽從中斷產(chǎn)生單元輸出的中斷信號(hào)；中斷向量存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)未被屏蔽的中斷向量；控制輸出單元，用于當(dāng)未被屏蔽的中斷向量被存入中斷向量存儲(chǔ)單元時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；中斷產(chǎn)生單元內(nèi)具有多個(gè)功能模塊，所有功能模塊的中斷信號(hào)輸入到中斷屏蔽控制單元，中斷屏蔽控制單元的輸出端分別輸入中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元。
所述中斷屏蔽控制單元由中斷屏蔽寄存器和若干與門構(gòu)成，每一個(gè)功能模塊分別對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷屏蔽寄存器位和一個(gè)與門，功能模塊的中斷信號(hào)和所對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽寄存器位為與門的輸入端。
所述中斷向量存儲(chǔ)單元為讀清零式寄存器，該寄存器中的每一位都與中斷產(chǎn)生單元內(nèi)的一個(gè)功能模塊相對(duì)應(yīng)。
所述中斷向量存儲(chǔ)單元與芯片的上位機(jī)連接。
所述控制輸出單元為或門，或門的輸出端與芯片的上位機(jī)連接。
一種中斷處理方法，包括步驟
A、產(chǎn)生中斷的功能模塊將中斷信號(hào)通過中斷屏蔽控制單元分別輸入到中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元；B、控制輸出單元發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，芯片的上位機(jī)通過中斷屏蔽控制單元對(duì)功能模塊進(jìn)行屏蔽設(shè)置后，讀取中斷向量存儲(chǔ)單元，執(zhí)行讀取到的中斷；C、在執(zhí)行中斷的過程中，若被設(shè)置為屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新中斷，則該中斷被忽略；若被設(shè)置為未屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新中斷，則中止當(dāng)前執(zhí)行的中斷，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新中斷。
在所述步驟B中，對(duì)功能模塊進(jìn)行屏蔽設(shè)置通過設(shè)置功能模塊的中斷屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)位來完成。
在所述步驟B中，芯片的上位機(jī)順序執(zhí)行讀取到的中斷或者根據(jù)預(yù)先定義的中斷優(yōu)先級(jí)來執(zhí)行讀取到的中斷。
由于本發(fā)明采用了以上技術(shù)方案，故具有以下有益效果本發(fā)明的中斷處理裝置可以將同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)中斷向量記錄下來，由上位機(jī)的中斷服務(wù)程序來決定執(zhí)行哪一個(gè)中斷向量，中斷的優(yōu)先級(jí)由中斷服務(wù)程序來判斷，也可以由上位機(jī)順序的將所有中斷向量處理完。在執(zhí)行中斷的同時(shí)，通過對(duì)中斷屏蔽控制單元的設(shè)置，可以對(duì)較重要的中斷進(jìn)行選擇輸出。采用本發(fā)明進(jìn)行中斷處理時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)重要的中斷被忽略掉的問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中用于芯片內(nèi)的中斷處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為將芯片劃分為不同級(jí)別模塊的示意圖；圖3為本發(fā)明的中斷處理裝置的原理圖；圖4為本發(fā)明的中斷處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的中斷處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，在芯片設(shè)計(jì)過程中，會(huì)將芯片劃分為很多一級(jí)模塊，每個(gè)一級(jí)模塊又是由若干的二級(jí)模塊組成的，二級(jí)模塊中又包含更小的模塊。這樣將整個(gè)芯片劃分為很多級(jí)。在本發(fā)明中，芯片可以被看作一個(gè)模塊，有一個(gè)總中斷處理裝置與其相對(duì)應(yīng)，芯片內(nèi)的每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷處理裝置，每個(gè)中斷處理裝置都有一個(gè)中斷輸出信號(hào)。各個(gè)一級(jí)模塊輸出的中斷信號(hào)為一級(jí)中斷，將所有一級(jí)中斷信號(hào)線或在一起構(gòu)成總中斷處理裝置的中斷輸出引腳，由中斷輸出引腳將中斷請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送給芯片的上位機(jī)。每個(gè)一級(jí)模塊由許多二級(jí)模塊組成，每個(gè)一級(jí)模塊都具有一個(gè)與其相對(duì)應(yīng)的一級(jí)中斷處理裝置，與一級(jí)中斷一樣，每個(gè)一級(jí)模塊內(nèi)的二級(jí)中斷信號(hào)線也都或在一起構(gòu)成一級(jí)中斷處理裝置的中斷輸出引腳，該中斷輸出引腳與芯片的上位機(jī)連接，其工作方式和總中斷處理裝置相同，以此類推，產(chǎn)生多級(jí)中斷處理方式。
芯片內(nèi)不同級(jí)別的中斷處理裝置的結(jié)構(gòu)相同，如圖3所示，本發(fā)明的中斷處理裝置包括一個(gè)中斷產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生同一級(jí)別多個(gè)功能模塊的中斷信號(hào)；一個(gè)中斷屏蔽控制單元，用于有選擇的屏蔽從中斷產(chǎn)生單元輸出的中斷信號(hào)；一個(gè)中斷向量存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)未被屏蔽的中斷向量；一個(gè)控制輸出單元，用于當(dāng)未被屏蔽的中斷向量被存入中斷向量存儲(chǔ)單元時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；中斷產(chǎn)生單元內(nèi)具有多個(gè)功能模塊，所有功能模塊的中斷信號(hào)輸入到中斷屏蔽控制單元。
如圖4所示，上述中斷屏蔽控制單元由中斷屏蔽寄存器和若干與門所組成，每一個(gè)功能模塊分別對(duì)應(yīng)中斷屏蔽寄存器中的一位和一個(gè)與門。上述中斷向量存儲(chǔ)單元與芯片的上位機(jī)連接，為讀清零式的寄存器，該中斷向量寄存器中的每一位都與中斷產(chǎn)生單元內(nèi)的一個(gè)功能模塊相對(duì)應(yīng)。上述控制輸出單元為一個(gè)或門，與芯片的上位機(jī)連接，從中斷屏蔽控制單元輸出的所有功能模塊的中斷信號(hào)線或在一起構(gòu)成了該中斷處理裝置的中斷輸出引腳。每一個(gè)功能模塊的中斷信號(hào)輸入中斷屏蔽控制單元后，和對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽寄存器位通過一個(gè)與門進(jìn)行與運(yùn)算，與門的輸出端分別輸入該功能模塊的中斷向量寄存器對(duì)應(yīng)位和控制輸出單元中的或門。
如圖5所示，當(dāng)中斷產(chǎn)生單元內(nèi)的功能模塊產(chǎn)生中斷時(shí)，按照下面的方法來處理芯片的中斷。
在上述中斷處理裝置中，當(dāng)中斷產(chǎn)生單元內(nèi)的功能模塊產(chǎn)生中斷時(shí)，功能模塊的中斷信號(hào)線將高電平信號(hào)輸入到中斷屏蔽控制單元中，和所對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽寄存器位通過與門進(jìn)行與運(yùn)算，在非屏蔽狀態(tài)下，中斷屏蔽寄存器位的值為“1”，因此中斷屏蔽控制單元的輸出為高電平，該高電平信號(hào)被分別輸入中斷向量寄存器的對(duì)應(yīng)位和控制輸出單元中的或門，或門的輸出端為中斷輸出引腳，中斷輸出引腳輸出一個(gè)高電平信號(hào)給芯片的上位機(jī)。
芯片的上位機(jī)收到該高電平信號(hào)后通過中斷服務(wù)程序?qū)⒅袛嗥帘渭拇嫫魇鼓埽磳⒅袛嗥帘渭拇嫫髑辶?，屏蔽掉所有后來的中斷向量。然后芯片的上位機(jī)讀取中斷向量寄存器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)中斷向量寄存器的某些位發(fā)生變化時(shí)，即可斷定出是哪些模塊產(chǎn)生中斷，由于中斷向量寄存器是讀清零的設(shè)計(jì)，因此當(dāng)讀完中斷向量寄存器后，中斷向量寄存器為零，當(dāng)執(zhí)行完所讀取的中斷后，將中斷屏蔽寄存器打開，允許新的中斷向量進(jìn)入中斷向量寄存器中。中斷服務(wù)程序可以順序執(zhí)行所讀取的中斷向量，也可以按照預(yù)先定義好的優(yōu)先級(jí)來執(zhí)行中斷。
中斷屏蔽寄存器在芯片的上位機(jī)的控制下也可以對(duì)后來的中斷向量進(jìn)行有選擇的屏蔽，當(dāng)某個(gè)模塊的中斷較為重要或者優(yōu)先級(jí)較高時(shí)，芯片的上位機(jī)在收到控制單元的高電平信號(hào)后，通過中斷服務(wù)程序?qū)⑴c其相對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽寄存器位置“1”，其他的中斷屏蔽寄存器位置“0”，然后芯片的上位機(jī)讀取中斷向量寄存器并執(zhí)行相應(yīng)的中斷，在執(zhí)行中斷的過程中，若上述中斷屏蔽寄存器位為“1”的模塊產(chǎn)生中斷，則當(dāng)前正在執(zhí)行的中斷被停止，中斷服務(wù)程序開始執(zhí)行該模塊所產(chǎn)生的中斷，當(dāng)執(zhí)行完該中斷后，將中斷屏蔽寄存器中被置“0”的位重新置“1”，允許新的中斷向量進(jìn)入中斷向量寄存器中。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種芯片內(nèi)的中斷處理裝置，其特征在于包括中斷產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生中斷信號(hào)；中斷屏蔽控制單元，用于有選擇的屏蔽從中斷產(chǎn)生單元輸出的中斷信號(hào)；中斷向量存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)未被屏蔽的中斷向量；控制輸出單元，用于當(dāng)未被屏蔽的中斷向量被存入中斷向量存儲(chǔ)單元時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)；中斷產(chǎn)生單元內(nèi)具有多個(gè)功能模塊，所有功能模塊的中斷信號(hào)輸入到中斷屏蔽控制單元，中斷屏蔽控制單元的輸出端分別輸入中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中斷處理裝置，其特征在于所述中斷屏蔽控制單元由中斷屏蔽寄存器和若干與門構(gòu)成，每一個(gè)功能模塊分別對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷屏蔽寄存器位和一個(gè)與門，功能模塊的中斷信號(hào)和所對(duì)應(yīng)的中斷屏蔽寄存器位為與門的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中斷處理裝置，其特征在于所述中斷向量存儲(chǔ)單元為讀清零式寄存器，該寄存器中的每一位都與中斷產(chǎn)生單元內(nèi)的一個(gè)功能模塊相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中斷處理裝置，其特征在于所述中斷向量存儲(chǔ)單元與芯片的上位機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中斷處理裝置，其特征在于所述控制輸出單元為或門，或門的輸出端與芯片的上位機(jī)連接。
6.一種利用權(quán)利要求1所述芯片內(nèi)的中斷處理裝置進(jìn)行中斷處理方法，其特征在于包括步驟A、產(chǎn)生中斷的功能模塊將中斷信號(hào)通過中斷屏蔽控制單元分別輸入到中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元；B、控制輸出單元發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，芯片的上位機(jī)通過中斷屏蔽控制單元對(duì)功能模塊進(jìn)行屏蔽設(shè)置后，讀取中斷向量存儲(chǔ)單元，執(zhí)行讀取到的中斷；C、在執(zhí)行中斷的過程中，若被設(shè)置為屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新中斷，則該中斷被忽略；若被設(shè)置為未屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新中斷，則中止當(dāng)前執(zhí)行的中斷，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新中斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片內(nèi)的中斷處理方法，其特征在于在所述步驟B中，對(duì)功能模塊進(jìn)行屏蔽設(shè)置通過設(shè)置功能模塊的中斷屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)位來完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片內(nèi)的中斷處理方法，其特征在于在所述步驟B中，芯片的上位機(jī)順序執(zhí)行讀取到的中斷或者根據(jù)預(yù)先定義的中斷優(yōu)先級(jí)來執(zhí)行讀取到的中斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芯片內(nèi)的中斷處理裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)相同優(yōu)先級(jí)中斷中只能有一個(gè)被處理的問題。該中斷處理裝置包括中斷產(chǎn)生單元、中斷屏蔽控制單元、中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元，中斷產(chǎn)生單元內(nèi)具有多個(gè)功能模塊；產(chǎn)生中斷的功能模塊將中斷信號(hào)通過中斷屏蔽控制單元分別輸入到中斷向量存儲(chǔ)單元和控制輸出單元；控制輸出單元向芯片的上位機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，芯片的上位機(jī)通過中斷屏蔽控制單元對(duì)功能模塊進(jìn)行屏蔽設(shè)置后，讀取中斷向量存儲(chǔ)單元，在執(zhí)行中斷的過程中，若被設(shè)置為屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新的中斷，則該中斷被忽略；若被設(shè)置為未屏蔽的功能模塊產(chǎn)生新的中斷，則中止執(zhí)行當(dāng)前中斷，轉(zhuǎn)而執(zhí)行新的中斷。
文檔編號(hào)G06F13/20GK1632773SQ20041010405
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者腰健勛, 李國新 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司