Kami terus menyelami struktur pengontrol GD32VF103CBT6. Sekarang mari kita lihat bagaimana ia dapat menangani interupsi untuk bekerja di bawah kendali kode tingkat tinggi.
Bagian pertama ada di sini
7. Koneksi UART
Saat memilih masalah untuk rekursi, saya mengalami masalah bahwa tiga LED tidak cukup untuk men-debug algoritma yang kompleks. Jadi mari kita tambahkan antarmuka debug lengkap yang dapat dihubungkan dengan program terminal seperti layar dan berkomunikasi dengan pengontrol menggunakan teks biasa. Untuk melakukan ini, kami akan menggunakan USART0 yang sama yang digunakan untuk firmware.
Penyimpangan kecil terkait dengan terminologi: USART (pemancar-penerima sinkron-asinkron universal), seperti namanya, dapat bekerja dalam mode sinkron dan asinkron. Dan di banyak lainnya, tetapi mereka belum menarik bagi kami. Dalam praktiknya, saya belum pernah melihatnya berfungsi dalam mode sinkron. Oleh karena itu, bersama dengan USART, saya akan menggunakan sebutan UART, yang secara tepat menyiratkan mode asinkron.
Seperti halnya port, langkah pertama adalah mengaktifkan modul ini agar berfungsi. Kami melihat dalam dokumentasi untuk melihat bit RCU mana yang sesuai dan melihat bit ke-14 RCU_APB2EN_USART0EN. Fitur berikutnya dari GD32VF103, mengikuti STM, adalah kebutuhan untuk mengganti mode operasi pin keluaran dari GPIO biasa ke fungsi alternatif yang diaktifkan dengan nilai GPIO_APP50 = 0b1011. Dan hanya untuk keluaran: kaki masukan tetap GPIO_HIZ biasa. Oh ya, di RCU kemungkinan besar bekerja fungsi alternatif juga harus diaktifkan. Ini dilakukan oleh bit 0, alias RCU_APB2EN_AFEN.
Tetapi pengaturan UART itu sendiri tidak sulit: di register USART0_CTL0, kita cukup mengaktifkan operasinya (USART_CTL0_UEN), menyalakan pemancar (USART_CTL0_TEN) dan penerima (USART_CTL0_REN), setelah itu kita menetapkan nilai tukar di register USART0_BAUD sebagai pembagi frekuensi clock. Lebih tepatnya, bukan frekuensi clock, tetapi hanya frekuensi bus APB2, tetapi sampai kami menemukan clockingnya, frekuensi semua bus sama dan sama dengan 8 MHz:
la t0, USART0_BASE li t1, 8000000 / 9600 sw t1, USART_BAUD_OFFSET(t0) li t1, USART_CTL0_UEN | USART_CTL0_REN | USART_CTL0_TEN sw t1, USART_CTL0_OFFSET(t0) la t0, USART0_BASE li t1, 'S' sb t1, USART_DATA_OFFSET(t0)
, … , .
USART0_DATA.
, ,
$ screen /dev/ttyUSB0 9600
'S' . screen, ctrl+a, k, y.
8.
. UART : . , . , UART : 9600 , 115200. 8 , 108 , , . USART_STAT_TBE (Transmit data buffer empty) USART0_STAT.
:
void uart_puts(char *str){
while(str[0] != '\0'){
while(! (USART0_STAT & USART_STAT_TBE) ){}
USART0_DATA = str[0];
str++;
}
}
, , 14 .
, USART_STAT_RBNE (Read data buffer not empty), '\r' '\n' .
UART , , .
9.
, . , , . , ?
— , , . (polling) . , . UART , , — .
, , USB, . , , (-, ), . ?
— , . : , . , .
RISC-V : , , ( ), . , . : , , . , , . , , , . , , , . , , .
, , sp.
, . GD32VF103 eclic (Enhanced Core Local Interrupt Controller). , . , , , . : (NMI), (traps) (interrupts). , . ( breakpoint ecall ebreak), . , ( ) . UART`.
eclic . , . scrr () scrw (). , , mtvec. 26 , 6 — : 3 eclic, — , clic ( ?):
la t0, trap_entry andi t0, t0, ~(64-1) # 64 ori t0, t0, CSR_MTVEC_ECLIC csrw CSR_MTVEC, t0
, , , 64- . .align 6:
.align 6 trap_entry: push t0 push t1 push a0 la t0, GPIOB_OCTL lh t1, 0(t0) xori t1, t1, (1<<GLED) sh t1, 0(t0) la t0, USART0_BASE la t1, USART_CTL0_UEN | USART_CTL0_REN | USART_CTL0_TEN sw t1, USART_CTL0_OFFSET(t0) la t1, 'I' sw t1, USART_DATA_OFFSET(t0) la a0, 100000 call sleep pop a0 pop t1 pop t0 mret
UART`, . , - . , — . UART USART_CTL0_TBEIE, , . . 'I' . . , , - .
USART_CTL0_TBEIE USART0_CTL0, . eclic . :
# USART0 (eclic_int_ie[i] = 1) la t0, (ECLIC_ADDR_BASE + ECLIC_INT_IE_OFFSET + USART0_IRQn*4) la t1, 1 sb t1, 0(t0) # csrrs zero, CSR_MSTATUS, MSTATUS_MIE
. ECLIC_ADDR_BASE + ECLIC_INT_IP_OFFSET , . :
struct{
uint8_t clicintip; //interrupt pending
uint8_t clicintie; //interrupt enable
uint8_t clicintattr; //attributes
uint8_t clicintctl; //level and priority
}eclic_interrupt[ECLIC_NUM_INTERRUPTS];
- clicintip — . . .
- clicintie — . , clicintip . .
- clicintattr — . clicintip ( 0->1 1->0) . .
- clicintctl — . .
, 8-, sb. , - , . , , , , . , , .
USART0_IRQ 56- , clicintie, 1.
, USART_CTL0_TBEIE, . , , , .
UPD: : . , ? , — , ( ?), . ( RISC-V ) mscratchcsw. :
csrrw sp, mscratchcsw, sp # - csrrw sp, mscratchcsw, sp
10.
, , , . . , ecall. , . , , 16-, 32-. , . 32-. ra, mepc, 4 .
, . , . mcause, 31- , . 1, , 0 — . . 0-11 ( 31- 0) ( 1). :
0 — instruction address misaligned,
1 — instruction access fault,
2 — illegal instruction,
3 — breakpoint, ebreak
4 — load address misaligned,
5 — load address fault,
6 — store/AMO misaligned,
7 — store/AMO access fault,
8 — enviroment call from U-mode, ecall,
9 — ?
10 — ?
11 — Enviroment call from M-mode, ecall,
2, 3 11.
( 2) . , 0xFFFF'FFFF ( ).
ebreak ( 3) . 32-. , ebreak 2 . , .
ecall 11- , 8- . , , . .
( 0xFFFF'FFFF), ecall. .
. , eclic? mcause. . UART` . "" , . , :
.align 6 trap_entry: push t0 push t1 push a0 csrr a0, CSR_MCAUSE la t1, (1<<31) and t1, a0, t1 #t1 - interrupt / trap beqz t1, trap_exception #interrupt la t0, GPIOB_OCTL lh t1, 0(t0) xori t1, t1, (1<<GLED) sh t1, 0(t0) la t0, 0xFFF and a0, a0, t0 la t0, USART0_IRQn bne t0, a0, trap_end la t0, USART0_BASE la t1, USART_CTL0_UEN | USART_CTL0_REN | USART_CTL0_TEN sw t1, USART_CTL0_OFFSET(t0) la t1, 'I' sw t1, USART_DATA_OFFSET(t0) trap_end: la a0, 100000 call sleep pop a0 pop t1 pop t0 mret trap_exception: la t0, GPIOB_OCTL lh t1, 0(t0) xori t1, t1, (1<<RLED) sh t1, 0(t0) csrr t0, CSR_MEPC addi t0, t0, 4 csrw CSR_MEPC, t0 j trap_end
11.
: . , . mtvt2: 30 , 1- , (mtvt2 + mtvec) 1, . , 4- . :
la t0, irq_entry csrw CSR_MTVT2, t0 # 4 csrs CSR_MTVT2, 1
. , mcause:
align 2 irq_entry: push t0 push t1 push a0 csrr a0, CSR_MCAUSE la t0, 0xFFF and a0, a0, t0 la t0, USART0_IRQn bne t0, a0, irq_end la t0, USART0_BASE la t1, USART_CTL0_UEN | USART_CTL0_REN | USART_CTL0_TEN sw t1, USART_CTL0_OFFSET(t0) la t1, 'I' sw t1, USART_DATA_OFFSET(t0) la t0, GPIOB_OCTL lh t1, 0(t0) xori t1, t1, (1<<YLED) sh t1, 0(t0) la a0, 100000 call sleep irq_end: pop a0 pop t1 pop t0 mret
, .
12.
. . 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192 16384 . , : - (OR) . 86 , 4 , 344 . , — 512, .align 9. , , . . : . , . , 4 :
.text .section .init ... .align 9 vector_base: j _start .align 2 .word 0 .word 0 .word eclic_msip_handler ... .word RTC_IRQHandler ... .word SPI1_IRQHandler .word USART0_IRQHandler ... .align 2 .text .global _start _start: la sp, _stack_end ...
. . , UART
USART0_IRQHandler: push t0 push a0 la t0, USART0_BASE la a0, USART_CTL0_UEN | USART_CTL0_REN | USART_CTL0_TEN sw a0, USART_CTL0_OFFSET(t0) la a0, 'U' sw a0, USART_DATA_OFFSET(t0) la t0, GPIOB_OCTL lh a0, 0(t0) xori a0, a0, (1<<GLED) sh a0, 0(t0) la a0, 100000 call sleep pop a0 pop t0 mret
mtvt:
la t0, vector_base csrw CSR_MTVT, t0
clicintattr . : 1 2 :
0b00, 0b01 — , clicintip
0b10 — , 0 1
0b11 — , 1 0.
, EXTI, . .
0 - . 0 ( ) - , 1 — .
# (eclic_int_attr[i] = 1) la t0, (ECLIC_ADDR_BASE+ECLIC_INT_ATTR_OFFSET+USART0_IRQn*4) la t1, 1 sw t1, 0(t0)
- , UART .
- , .
la t0, nmi_entry csrs CSR_MNVEC, t0 li t0, (1<<9) csrs CSR_MMISC_CTL, t0
13.
, . . . , , . , startup.S, main.c. ` , UART' , , . -. , . pinmacro.h :
#define RLED B, 5, 1, GPIO_PP50
#define SBTN B, 0, 0, GPIO_HIZ
...
GPIO_config( RLED );
GPIO_config( SBTN );
GPO_ON( RLED );
if( GPI_ON( SBTN ) )GPIO_OFF( RLED);
main . argc argv. - return.
li a0, 0 li a1, 0 call main INF_LOOP: .weak UnhandledInterruptHandler UnhandledInterruptHandler: j INF_LOOP
, . , :
.weak IRQHandler IRQHandler: .weak NMIHandler NMIHandler: .weak TrapHandler TrapHandler: j UnhandledInterruptHandler
, . , . . UnhandledInterruptHandler .
.weak, , , (, , ...) - , , , , , "".
, , '. , , .start, , .
, ' . , . lib.
14.
, . , , . , lib/Firmware/RISCV/drivers/n200_func.c. eclic_set_vmode ( ) eclic_enable_interrupt ( ). - . , :
#define eclic_global_interrupt_enable() set_csr(mstatus, MSTATUS_MIE)
#define eclic_global_interrupt_disable() clear_csr(mstatus, MSTATUS_MIE)
n200_func.c makefile src. , eclic_init, ( !). , . , SystemCoreClock. , .
, : ( t0-t6), mret ret. ' , , :
__attribute__((interrupt)) void USART0_IRQHandler(void)
, , lib/interrupt_util.h . , .
, , main , — , . , , :
__attribute__((naked)) int main();
, , .
, .
RISC-V , AVR ARM . , , , , . : , — . , , .
USART_DATA( USART0 ) DMA , stm32. .
RISC-V ARM, , . RISC-V : - ( li, , , "Myriad sequences"). , .
GD32VF103 ? . . GigaDevice stm32f103, . , stm32l151. — , , stm32f103. , RISC-V — x86, ARM, RISC-V - .
https://habr.com/ru/post/516006/
https://www.youtube.com/watch?v=M0dEugoU8PM&list=PL6kSdcHYB3x4okfkIMYgVzmo3ll6a9dPZ
https://www.youtube.com/watch?v=LyQcTmNcSpY&list=PL6kSdcHYB3x6KOBxEP1YZAzR8hkMQoEva
https: //doc.nucleisys.com/nuclei_spec/isa/eclic.html
http://www.gd32mcu.com/en/download/0?kw=GD32VF1