基于arm7内核的swi软中断功能设计方案详解-64体育

笔者在设计一项目时采用lpc2458。此cpu为arm7内核，带512k字节的片内flash，98k字节的片内ram，支持片外local bus总线，可从片外nor flash启动cpu.由于代码量较大，程序放在片外的nor flash中。且存在片外nor flash在运行程序时，需对片外的nor flash擦写的需求。
 

图1存储部分原理框图

在设计中，片外nor flash的大小为16m字节。其中2m规划为存放运行程序，剩余的空间用于产品运行日志，告警灯存储空间。因此存在着在程序运行时对片外nor flash擦写的需求。如果程序正在正常运行的片外flash中去擦写flash，会存在总线冲突的问题，无法实现此功能。我们采用arm7内核的swi软中断功能来实现。

arm软中断原理（swi）

软中断（swi）目前没有找到任何官方的正式定义。笔者尝试与硬中断对比定义如下：

1.软中断发生的时间是由程序控制的，而硬中断发生的时间是随机的。

2.软中断是由程序调用发生的，而硬中断是由外设引发的。

3.硬中断处理程序要确保它能快速完成它的任务，这样程序执行时才不会等待较长的时间。

在c程序中调用软件中断需要用到编译器的扩展功能，使用关键字“_swi”来声明中断函数。注意软中断号码同时在函数定义时指定。

_swi（0x24） void my_swi（void）；

这样当调用函数my_swi的时候，就会用“swi 0x24”来代替普通的函数调用“bl my_swi”。

可以发现软件中断同样存在着中断分支的问题，即需要根据中断号码来决定调用不同的处理程序。软中断号码只存在于swi指令码当中，因此需要在中断处理程序中读取触发中断的指令代码，然后提取中断号信息，再进行进一步处理。下面是软中断指令的编码格式：

arm状态下的swi指令编码格式，32位长度，其中24位是中断编号。

thumb状态下的swi指令编码格式，16位长度，其中低8位是中断编号。

为了在中断处理程序里面得到swi指令的地址，可以利用lr寄存器。每当响应一次swi的时候，处理器都会自动保存并调整lr寄存器，使里面的内容指向swi下一条指令的地址，所以把lr里面的地址内容上溯一条指令就是所需的间隔不一样，如果进入swi执行前是在arm状态下，需要通过lr-4来获得swi指令地址，如果是在thumb状态下进入，则只有lr-2就可以了。

下面是一段提取swi中断号码的例程：

mrs r0，spsr；检查进入swi响应前的状态

tst r0，#t_bit；是arm还是thumb？#t_bit=0x20

ldrneh r0，［lr， #-2］；是thumb，读回swi指令码

bicne r0， r0， #0xff00；提取低8位

ldreq r0， ［lr， #-4］；是arm，读回swi指令码

biceq r0， #ff000000；提取低24位；

寄存器r0中的内容是正确的软中断编号了。

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