專利名稱：一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中斷控制裝置及方法，尤指查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在含有中央處理器(CPU)的系統(tǒng)中，軟硬件協(xié)同工作是非常重要的。當(dāng)硬件有事件發(fā)生需要軟件進(jìn)行處理時(shí)，常見的方法是使用中斷方式通知軟件。中斷控制器用于收集中斷并向CPU發(fā)送中斷。
從圖1可以看出，現(xiàn)有中斷控制器是將各個(gè)中斷源報(bào)告上來的中斷與各個(gè)中斷源的使能信號(hào)做“與”操作，當(dāng)中斷源與中斷源使能同時(shí)有效時(shí)，選中所述中斷源并將此中斷向CPU報(bào)告。
但是，現(xiàn)有中斷控制器中，各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)是固定的，不能夠進(jìn)行靈活地配置。已知的固定優(yōu)先級(jí)中斷多采取“菊花鏈排隊(duì)”的方式。其示意圖如圖2所示。設(shè)備1為擁有最高優(yōu)先級(jí)的設(shè)備，當(dāng)其有中斷產(chǎn)生并且使能端有效時(shí)，設(shè)備1產(chǎn)生一個(gè)低電平有效的中斷，此低電平有效的中斷會(huì)阻塞中斷優(yōu)先級(jí)低的模塊(如設(shè)備2，設(shè)備3等)的使能端，使之不能正常產(chǎn)生中斷，直到此模塊中斷被處理完畢，釋放低電平中斷后，低優(yōu)先級(jí)的中斷才可以正常產(chǎn)生。因此，簡單的說固定優(yōu)先級(jí)沒有優(yōu)先級(jí)查找電路。
優(yōu)先級(jí)不能靈活配置會(huì)給產(chǎn)品帶來許多不便。比如，當(dāng)芯片工作于不同的模式下(例如手機(jī)芯片工作于通話模式下或播放模式下等)，某些正常工作的中斷源優(yōu)先級(jí)需要臨時(shí)提高，否則這些中斷源永遠(yuǎn)無法獲得中斷資源。再比如當(dāng)工作于調(diào)試模式下，某些與調(diào)試相關(guān)的中斷源應(yīng)該有更高的優(yōu)先級(jí)。另外，現(xiàn)在的芯片一般都會(huì)在不同的產(chǎn)品中有不同的應(yīng)用，針對(duì)這些應(yīng)用，產(chǎn)品開發(fā)者也需要靈活的調(diào)整各個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法和裝置，中斷的優(yōu)先級(jí)可靈活配置，且處理速度很快。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的裝置，其特征在于，包括最高優(yōu)先級(jí)選擇電路和中斷查找電路，最高優(yōu)先級(jí)選擇電路又可分為預(yù)處理部分以及包括多級(jí)比較電路的優(yōu)先級(jí)比較部分，其中n個(gè)中斷信號(hào)及其優(yōu)先級(jí)信號(hào)分別輸入預(yù)處理部分的n個(gè)預(yù)處理單元，每一預(yù)處理單元還輸入一配置的最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，當(dāng)輸入的中斷信號(hào)有效時(shí)，相應(yīng)預(yù)處理單元輸出該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則輸出該最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，其中為實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)大于該最低優(yōu)先級(jí)；預(yù)處理部分輸出的n個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，每兩個(gè)為一組，分別輸入優(yōu)先級(jí)比較部分中第一級(jí)比較電路的一比較單元，每一比較單元輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)或在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)；將前一級(jí)比較電路的輸出按兩個(gè)為一組，再分別輸入到下一級(jí)比較電路的一比較單元比較后輸出，如此逐級(jí)比較，直到輸出為唯一的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，稱之為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)；所述中斷查找電路將所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)進(jìn)行比較，輸出優(yōu)先級(jí)為所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述預(yù)處理單元為一選擇器，每一選擇器的控制端連接到一中斷信號(hào)，兩個(gè)輸入端分別連接到該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，該中斷信號(hào)有效時(shí)，輸出該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則，輸出該最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述優(yōu)先級(jí)比較部分中，如果輸入某一級(jí)比較電路的優(yōu)先級(jí)信號(hào)在分組后還余下一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，則將其直接輸出到下一級(jí)比較電路。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)為中斷配置的優(yōu)先級(jí)是按其優(yōu)先級(jí)信號(hào)數(shù)值大小順序排列的，所述比較單元包括一減法器和一比較器，待比較的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)分別輸入到該減法器和該比較器，該減法器對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算，其輸出連接到該比較器的控制端，從而根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制該比較器輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述中斷查找電路包括n-1個(gè)級(jí)聯(lián)的中斷選擇單元，第一個(gè)中斷選擇單元的輸入為兩個(gè)中斷的中斷號(hào)、其中一個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，在該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)等于所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)輸出該中斷的中斷號(hào)，否則，輸出另一中斷的中斷號(hào)；其它中斷選擇單元的輸入為前一級(jí)中斷選擇單元輸出的中斷號(hào)，一未輸入過的中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，同樣，在該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)等于所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)輸出該中斷的中斷號(hào)，否則，輸出從前一級(jí)中斷選擇單元輸入的中斷號(hào)，最后一級(jí)的中斷選擇單元的輸出即為優(yōu)先級(jí)為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明又提供了一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法，包括以下步驟(a)系統(tǒng)配置了n個(gè)中斷，其優(yōu)先級(jí)可配置，為各個(gè)實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)均大于配置的一最低優(yōu)先級(jí)；(b)判斷各個(gè)中斷是否有效，若中斷有效，采用該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷當(dāng)前的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則，以最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)；(c)將各個(gè)中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)一組進(jìn)行第一次比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)；(d)將前一次比較后輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)為一組再次進(jìn)行比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)，如此逐次比較，直到比較后輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)為一個(gè)，該信號(hào)為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)；(e)用當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)逐一進(jìn)行比較，如兩者相等，則輸出該中斷的中斷號(hào)，最后輸出的中斷號(hào)即為查找到的優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c)和(d)中，如果某次比較的中斷優(yōu)先級(jí)信號(hào)為奇數(shù)，將余下的一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)直接輸出，進(jìn)行下一次的比較。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c)和(d)中，是將輸入的要比較的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)輸入到一選擇器的兩個(gè)輸入端，同時(shí)輸入到一減法器中進(jìn)行運(yùn)算，該減法器的輸出連接到該選擇器的控制端，以根據(jù)該減法器的運(yùn)算結(jié)果控制所述選擇器輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(e)用n-1次比較來實(shí)現(xiàn)，第一次對(duì)兩個(gè)中斷進(jìn)行選擇，如其中一個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)相等，則選擇該中斷的中斷號(hào)輸出，否則輸出另一中斷的中斷號(hào)；然后再對(duì)該輸出的中斷號(hào)和未輸入過的另一個(gè)中斷的中斷號(hào)進(jìn)行選擇，如該未輸入過的中斷的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)相等，則選擇該未輸入過的中斷的中斷號(hào)輸出，否則，選擇上一次選擇到的中斷號(hào)輸出；如此逐次比較，最后得到的輸出信號(hào)即為優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
進(jìn)一步地，上述裝置還可具有以下特點(diǎn)如果當(dāng)前存在有效中斷，所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，所述步驟(e)中查找到的中斷號(hào)為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的一個(gè)中斷的中斷號(hào)；在當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷有多個(gè)時(shí)，輸出的是這些中斷中最后一個(gè)與當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)比較的中斷的中斷號(hào)，即固定優(yōu)先級(jí)最高的中斷的中斷號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以適用于多處理器的多中斷控制，不僅可以靈活配置優(yōu)先級(jí)，并且采用的二分法具有更快的查找速度，提高了系統(tǒng)效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的中斷控制器框圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的固定優(yōu)先級(jí)中斷電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中斷查找電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面用一個(gè)實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明提出的從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的裝置和方法。
參見圖3，所述裝置包括最高優(yōu)先級(jí)選擇電路和中斷查找電路，其中，最高優(yōu)先級(jí)選擇電路又可分為預(yù)處理部分和優(yōu)先級(jí)比較部分。
假定系統(tǒng)共配置了n個(gè)中斷，其中可能有部分中斷并未使用，以下稱為預(yù)留中斷，實(shí)際使用的中斷以下稱為實(shí)用中斷。各中斷的優(yōu)先級(jí)可由軟件進(jìn)行靈活配置，如未配置，則系統(tǒng)默認(rèn)其為一個(gè)最低優(yōu)先級(jí)。一般來說，為實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)高于最低優(yōu)先級(jí)，以便查找，而預(yù)留中斷可以配置為最低優(yōu)先級(jí)。
所述預(yù)處理部分包括n個(gè)二選一的選擇器SLi～SLn，選擇器SLi的一輸入為#i中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，i＝1，2，……n。所有選擇器的另一輸入均為最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，該最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)可以是系統(tǒng)默認(rèn)的，所述優(yōu)先級(jí)信號(hào)用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示。選擇器SLi的控制端與#i中斷信號(hào)相連，當(dāng)該中斷信號(hào)有效時(shí)，選擇器SLi輸出#i中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則輸出最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)。
所述優(yōu)先級(jí)比較部分包括N級(jí)比較電路，2N-1＜n≤2N。最后一級(jí)包括一個(gè)比較單元外，其它各級(jí)包括多個(gè)比較單元。每一比較單元的結(jié)構(gòu)是相同的，包括一選擇器和一減法器。
第一級(jí)比較電路比較單元CPj，j＝1，2，……floor(n/2)，floor()為向下取整的運(yùn)算符。預(yù)處理部分選擇器SL2j-1和選擇器SL2j輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)輸入到所述比較單元CPj的選擇器和減法器，該減法器對(duì)兩個(gè)輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)做減法運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果輸出控制信號(hào)(如高、低電平)到同一比較單元選擇器的控制端，控制該選擇器輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)或在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中的一個(gè)信號(hào)(如第一輸入端或第二輸入端的信號(hào))。例如，當(dāng)優(yōu)先級(jí)越高，相應(yīng)優(yōu)先級(jí)信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)值越大時(shí)，減法器用從選擇器SL2j-1輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)減去從選擇器SL2j輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，如結(jié)果大于或等于0，則輸出高電平，使相應(yīng)的選擇器輸出從選擇器SL2j-1輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，如果結(jié)果小于0，則輸出SL2j-1輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)。當(dāng)然，也可設(shè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)值越小時(shí)優(yōu)先級(jí)越高，相應(yīng)地，在結(jié)果大于0(或大于等于0)時(shí)輸出選擇從選擇器SL2j輸入的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，等等。
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，第一級(jí)比較電路有n/2個(gè)比較單元，剛好可以對(duì)預(yù)處理部分輸出的n個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)進(jìn)行比較。如n為奇數(shù)，則將預(yù)處理部分輸出的n個(gè)信號(hào)兩兩組合后，還有余下一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，此時(shí)將該單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)信號(hào)直接作為第一級(jí)比較電路的輸出信號(hào)，即不經(jīng)過比較單元，直接輸入到第二級(jí)比較電路即可。
將第一級(jí)比較電路的比較單元兩兩組合，每兩個(gè)比較單元的輸出作為下一級(jí)比較電路一個(gè)比較單元的輸入，由該比較單元從中選擇出高優(yōu)先級(jí)信號(hào)或在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)。如果該級(jí)余下一個(gè)單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)信號(hào)則直接作為該下一級(jí)比較電路的輸出信號(hào)輸入到再下一級(jí)的比較電路，這樣每經(jīng)過一級(jí)比較電路，余下的需要繼續(xù)比較的優(yōu)先級(jí)信號(hào)基本減半。如此類推，經(jīng)過N級(jí)比較電路后，將得到最后一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)。如果當(dāng)前存在有效中斷，則該優(yōu)先級(jí)信號(hào)代表了當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷的優(yōu)先級(jí)，如當(dāng)前不存在有效中斷，則輸出的是最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)。不管哪種情況，以下均稱該信號(hào)為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)。
可以看出，每經(jīng)過一級(jí)比較電路，需要繼續(xù)比較的優(yōu)先級(jí)信號(hào)數(shù)量減半，因此，文中將這種比較方法稱為二分法。也可以采用冒泡法來確定最高的優(yōu)先級(jí)。但采用二分法，可以用最小的時(shí)間資源，在最短的時(shí)間內(nèi)確定最高的優(yōu)先級(jí)。
本發(fā)明在中斷比較的時(shí)候，中斷源的優(yōu)先級(jí)是固定的，但是在將所有中斷都關(guān)斷的時(shí)候，可以通過軟件來更改各個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)，或者使“預(yù)留中斷”變成“使用中斷”等。
在得到當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)后，還要查找出對(duì)應(yīng)中斷的中斷號(hào)，每一中斷的中斷號(hào)是用唯一的二進(jìn)制數(shù)來表示的。圖4中的中斷查找電路包括n-1個(gè)級(jí)聯(lián)的中斷選擇單元INSm，m＝1，2，……n-1；每個(gè)單元包括一個(gè)二選一選擇器SLm和一個(gè)比較器CPm。
第一個(gè)中斷選擇單元INS1的輸入信號(hào)包括#n中斷的中斷號(hào)、#n-1中斷的中斷號(hào)、#n-1中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)和最高優(yōu)先級(jí)選擇電路選中的當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)。其中兩個(gè)中斷號(hào)輸入該單元的選擇器SLi，#n-1中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)輸入該單元的比較器進(jìn)行比較，如果兩者相等，則該比較器輸出#n-1中斷的中斷號(hào)，否則，輸出#n中斷的中斷號(hào)。
對(duì)于后續(xù)的任一中斷選擇單元INSm，其中的選擇器SLm的一個(gè)輸入為前一級(jí)中斷選擇單元的輸出，另一個(gè)輸入為#n-m中斷的中斷號(hào)，而其中的比較器CPm的一個(gè)輸入為#n-m中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，另一個(gè)輸入為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)。同樣地，如果比較器CPm判斷#n-m中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，則控制選擇器SLm輸出該#n-m中斷的中斷號(hào)，否則，輸出從上一級(jí)中斷選擇單元輸入的中斷號(hào)。
這樣，如果當(dāng)前存在有效中斷，經(jīng)過n-1個(gè)中斷選擇單元后，將輸出查找到的一個(gè)具有當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的有效中斷的中斷號(hào)。如果當(dāng)前不存在有效中斷，則不會(huì)輸出有效中斷的中斷號(hào)，輸出的可能是預(yù)留中斷的中斷號(hào)或無效信號(hào)。
在本發(fā)明中，有效中斷的優(yōu)先級(jí)可以設(shè)置成唯一的，也可以配置成相等的。如果多個(gè)實(shí)用中斷的優(yōu)先級(jí)配置為相同且同時(shí)有效時(shí)，由中斷查找電路決定最后輸出的是哪一個(gè)實(shí)用中斷。例如，#7和#8中斷優(yōu)先級(jí)相同且只有該兩個(gè)中斷同時(shí)有效，則最高優(yōu)先級(jí)選擇電路得到的當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)即為這兩個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)。在中斷查找電路中，#8中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)先在一中斷選擇單元與當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)比較，因?yàn)閮烧呦嗟?，該中斷選擇單元輸出該#8中斷的中斷號(hào)，在下一中斷選擇單元，#7中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)也與當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等，此時(shí)，盡管#7和#8中斷優(yōu)先級(jí)相同并且都為有效信號(hào)，但是經(jīng)過以上運(yùn)算應(yīng)輸出#7中斷的中斷號(hào)，因?yàn)樵诳蛇x擇的中斷優(yōu)先級(jí)相同的情況下，根據(jù)本方法各個(gè)中斷源還有固定優(yōu)先級(jí)可供判斷。
因此，本發(fā)明兼容了優(yōu)先級(jí)固定配置的情況。可以為多個(gè)中斷初步配置相同的優(yōu)先級(jí)，再由中斷查找電路決定這些中斷的優(yōu)先順序。
相應(yīng)地，本實(shí)施例從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法包括以下步驟步驟一，系統(tǒng)配置了n個(gè)中斷，其優(yōu)先級(jí)可由軟件進(jìn)行靈活配置，為每個(gè)實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)均大于一最低優(yōu)先級(jí)，預(yù)留中斷的優(yōu)先級(jí)可以設(shè)為最低優(yōu)先級(jí)；步驟二，判斷各個(gè)中斷是否有效，若中斷有效，采用配置的該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷當(dāng)前的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則，以最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)；經(jīng)過該步的預(yù)處理，得到了每一中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)。
步驟三，將各個(gè)中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)一組進(jìn)行第一次比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中的一個(gè)信號(hào)，如該次比較的中斷優(yōu)先級(jí)信號(hào)為奇數(shù)，將余下的一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)直接輸出；具體地，可以將用來比較的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)輸入一選擇器，并輸入到一減法器中進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)該減法器的運(yùn)算結(jié)果控制所述選擇器的輸出。
步驟四，將前一次比較后輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)為一組再次進(jìn)行比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)，如該次比較的中斷優(yōu)先級(jí)信號(hào)為奇數(shù)，將余下的一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)直接輸出；步驟五，如此逐次比較，直到輸出唯一的一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，稱為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，在存在有效中斷時(shí)，該信號(hào)即為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)；步驟六，用當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)按順序逐一進(jìn)行比較，如兩者相等，則輸出該中斷的中斷號(hào)，如此即可查找到優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)，如有多個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)級(jí)，則查找的是這些中斷中最后進(jìn)行比較的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
具體地，可以用n-1次比較來實(shí)現(xiàn)，第一次對(duì)兩個(gè)中斷A、B進(jìn)行選擇，并比較其中一個(gè)中斷B的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)，如兩者相等，則選擇中斷B的中斷號(hào)輸出，否則輸出中斷A的中斷號(hào)。然后再對(duì)該輸出的中斷號(hào)和另一個(gè)中斷C的中斷號(hào)進(jìn)行選擇，比較中斷C的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)，如兩者相等，則選擇中斷C的中斷號(hào)輸出，否則，選擇上一次選擇出的中斷號(hào)輸出。如此逐次比較，最后得到的輸出信號(hào)即為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。當(dāng)然，如果當(dāng)前沒有有效中斷，則選擇的結(jié)果是預(yù)留中斷的中斷號(hào)或者是無效信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的裝置，其特征在于，包括最高優(yōu)先級(jí)選擇電路和中斷查找電路，最高優(yōu)先級(jí)選擇電路又可分為預(yù)處理部分以及包括多級(jí)比較電路的優(yōu)先級(jí)比較部分，其中n個(gè)中斷信號(hào)及其優(yōu)先級(jí)信號(hào)分別輸入預(yù)處理部分的n個(gè)預(yù)處理單元，每一預(yù)處理單元還輸入一配置的最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，當(dāng)輸入的中斷信號(hào)有效時(shí)，相應(yīng)預(yù)處理單元輸出該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則輸出該最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，其中為實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)大于該最低優(yōu)先級(jí)；預(yù)處理部分輸出的n個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，每兩個(gè)為一組，分別輸入優(yōu)先級(jí)比較部分中第一級(jí)比較電路的一比較單元，每一比較單元輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)或在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)；將前一級(jí)比較電路的輸出按兩個(gè)為一組，再分別輸入到下一級(jí)比較電路的一比較單元比較后輸出，如此逐級(jí)比較，直到輸出為唯一的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，稱之為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)；所述中斷查找電路將所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)進(jìn)行比較，輸出優(yōu)先級(jí)為所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)處理單元為一選擇器，每一選擇器的控制端連接到一中斷信號(hào)，兩個(gè)輸入端分別連接到該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，該中斷信號(hào)有效時(shí)，輸出該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則，輸出該最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述優(yōu)先級(jí)比較部分中，如果輸入某一級(jí)比較電路的優(yōu)先級(jí)信號(hào)在分組后還余下一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)，則將其直接輸出到下一級(jí)比較電路。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，為中斷配置的優(yōu)先級(jí)是按其優(yōu)先級(jí)信號(hào)數(shù)值大小順序排列的，所述比較單元包括一減法器和一比較器，待比較的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)分別輸入到該減法器和該比較器，該減法器對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行減法運(yùn)算，其輸出連接到該比較器的控制端，從而根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制該比較器輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述中斷查找電路包括n-1個(gè)級(jí)聯(lián)的中斷選擇單元，第一個(gè)中斷選擇單元的輸入為兩個(gè)中斷的中斷號(hào)、其中一個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，在該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)等于所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)輸出該中斷的中斷號(hào)，否則，輸出另一中斷的中斷號(hào)；其它中斷選擇單元的輸入為前一級(jí)中斷選擇單元輸出的中斷號(hào)，一未輸入過的中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)以及所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，同樣，在該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)等于所述最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)時(shí)輸出該中斷的中斷號(hào)，否則，輸出從前一級(jí)中斷選擇單元輸入的中斷號(hào)，最后一級(jí)的中斷選擇單元的輸出即為優(yōu)先級(jí)為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
6.一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的方法，包括以下步驟(a)系統(tǒng)配置了n個(gè)中斷，其優(yōu)先級(jí)可配置，為各個(gè)實(shí)用中斷配置的優(yōu)先級(jí)均大于配置的一最低優(yōu)先級(jí)；(b)判斷各個(gè)中斷是否有效，若中斷有效，采用該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷當(dāng)前的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，否則，以最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)作為該中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)；(c)將各個(gè)中斷的當(dāng)前優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)一組進(jìn)行第一次比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)；(d)將前一次比較后輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)按兩個(gè)為一組再次進(jìn)行比較，輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)，如此逐次比較，直到比較后輸出的優(yōu)先級(jí)信號(hào)為一個(gè)，該信號(hào)為當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)；(e)用當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)逐一進(jìn)行比較，如兩者相等，則輸出該中斷的中斷號(hào)，最后輸出的中斷號(hào)即為查找到的優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)和(d)中，如果某次比較的中斷優(yōu)先級(jí)信號(hào)為奇數(shù)，將余下的一個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)直接輸出，進(jìn)行下一次的比較。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)和(d)中，是將輸入的要比較的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)輸入到一選擇器的兩個(gè)輸入端，同時(shí)輸入到一減法器中進(jìn)行運(yùn)算，該減法器的輸出連接到該選擇器的控制端，以根據(jù)該減法器的運(yùn)算結(jié)果控制所述選擇器輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)，或者在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出其中一個(gè)信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟(e)用n-1次比較來實(shí)現(xiàn)，第一次對(duì)兩個(gè)中斷進(jìn)行選擇，如其中一個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)相等，則選擇該中斷的中斷號(hào)輸出，否則輸出另一中斷的中斷號(hào)；然后再對(duì)該輸出的中斷號(hào)和未輸入過的另一個(gè)中斷的中斷號(hào)進(jìn)行選擇，如該未輸入過的中斷的優(yōu)先級(jí)和當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)相等，則選擇該未輸入過的中斷的中斷號(hào)輸出，否則，選擇上一次選擇到的中斷號(hào)輸出；如此逐次比較，最后得到的輸出信號(hào)即為優(yōu)先級(jí)等于當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)中斷的中斷號(hào)。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果當(dāng)前存在有效中斷，所述當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)，所述步驟(e)中查找到的中斷號(hào)為當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的一個(gè)中斷的中斷號(hào)；在當(dāng)前有效中斷中優(yōu)先級(jí)最高的中斷有多個(gè)時(shí)，輸出的是這些中斷中最后一個(gè)與當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)比較的中斷的中斷號(hào)，即固定優(yōu)先級(jí)最高的中斷的中斷號(hào)。
全文摘要
一種從多個(gè)有效中斷中查找最高優(yōu)先級(jí)中斷的裝置，n個(gè)中斷信號(hào)及其優(yōu)先級(jí)信號(hào)分別輸入預(yù)處理部分的n個(gè)預(yù)處理單元，每一預(yù)處理單元還輸入一最低優(yōu)先級(jí)信號(hào)，中斷信號(hào)有效時(shí)，預(yù)處理單元輸出該中斷的優(yōu)先級(jí)信號(hào)；n個(gè)優(yōu)先級(jí)信號(hào)每兩個(gè)為一組分別輸入第一級(jí)比較電路的一比較單元，比較單元輸出兩個(gè)輸入中的高優(yōu)先級(jí)信號(hào)或在兩個(gè)輸入優(yōu)先級(jí)信號(hào)相等時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)；前一級(jí)比較電路的輸出按兩個(gè)為一組再輸入到下一級(jí)比較電路的比較單元，逐級(jí)比較直到輸出當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)；中斷查找電路比較當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)信號(hào)與各個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)信號(hào)，輸出當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)中斷的中斷號(hào)。本發(fā)明中斷的優(yōu)先級(jí)可靈活配置，且處理速度很快。
文檔編號(hào)G06F13/26GK1904869SQ20061008919
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者鄒楊 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司