NIOSII的开发全流程串口实验(6).pdf

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1、这一节，我们通过来讲解一下NIOSII的硬件中断的内容，同时借助这节内容我们也要介绍NIOSIIIDE在线调试的方法和技巧。首先来点理论知识，介绍一下与硬件中断相关的内容，让大家对NIOSII的硬件中断有一个概括性的了解。ISR(InterruptServiceRoutine)中断服务函数是为硬件中断服务的子程序。NIOSII处理器支持32个硬件中断，每一个使能了的硬件中断都应该有一个ISR与之对应。中断发生时，硬件中断处理器会根据检测到的有效中断级别，调用相应的ISR为其进行中断服务。要完成硬件中断工作，我们需要做两件事：第一，注册中断函数ISR,它的函数原型

2、如下所示：intalt_irq_register(alt_u32id,void*context,void(*handler)(void*,alt_u32));id：中断优先级，即所注册的ISR是为哪个中断优先级的中断服务的。中断优先级在SOPCBuilder中分配的，在第一节中我们提起过，不知道大家是否记得，我们来回忆一下，如下图所示，通过这一步我们来完成中断的自动分配分配好的IRQ如下图所示，当然，IRQ可根据自己的特殊要求进行手工修改，只要不重复就没问题。而在NIOSIIIDE软件中体现在system.h文件中，之前我们也提到过，如下图所示，看到了吧，JTA

3、G_UART_IRQ为0，与上图的中断号正好相同，这可不是巧合。我已经说过了，system.h文件是根据软核来生成的，所以JTAG_UART_IRQ等于0也是可想而知的了。接下来我们继续说剩下两个参数，context，为所注册的ISR传递参数，可以是NULL;handler，中断服务函数ISR的指针。再来说返回值，返回值是0时，表示中断注册成功；返回为负数，表明中断注册失败。这里面有一个需要注册的地方，如果handler不是NULL，则该优先级中断在注册成功后将自动使能，也即是说，只要我们在handler处有相应的ISR，我们就不需要再进行使能处理了。说完第一，

4、我们来说说第二。第二，编写ISR函数，这个函数有我们自己来写，而不是HAL系统提供的。它跟一般的函数定义没什么区别，只是对ISR的函数原型有特定的要求：voidISR_handler(void*context,alt_u32id);context:传给ISR的形参，可以是NULL;id:中断优先级。OK，只要这两步我们就可以完成中断函数的处理了。废话少说，我们来点实际的吧，跟我来。硬件开发下面，我们就利用一个外部按键来验证一下中断函数的处理过程。首先，我们要构造一个给外部按键用的PIO模块。这部分内容之前已经详细的讲过了，在此简述略过吧。打开QuartusII软

5、件，然后双击KERNEL，进入SOPCBUILDER。进入后，我们建立一个PIO模块，在建立过程中有一个地方有所不同，我们来看一下，如下图所示，红圈1处，我们输入1，因为我们只需要一个按键（我们的黑金开发板中一共有5个按键）；红圈2处选择Inputportsonly，也就是作为输入。完成后，点击Next，点击后，如下图所示，我们将红圈2（GeneralIRQ）处选中，其他不变。在这多说两句，这里的中断分为两种，一种是电平（Level）中断，也就是高电平/低电平中断，还有一种就是沿中断，包括上升沿、下降沿。做过单片机的人应该都很熟悉，如果你想要实现沿中断，需要把红

6、圈1（Synchronouslycapture）处选中，下面包括3种方式，大家可以根据自己的要求选择。完成上面工作以后，点击Finish，完成PIO构建。下面需要对名字需要进行修改，我将其命名为KEY，如下图红圈1处所示。大家再看一下红圈2处，大家可以发现中断号有两个0，一个是jtag_uart的，一个是我们新建立的KEY的，这回大家明白了，为什么我们需要自动分配中断号了吧，出现了相同的中断优先级了。接下来，我们就对中断自动分配一下。如下图所示，大家可以看到红圈2处发生变化了吧，KEY的中断级别变化了，变成了1。自动中断分配是自上由下按顺序分配的。完成上面的构建

7、以后开始编译了，又需要漫长的等待了……（其实也不是很长，也就一两分钟吧，根据电脑配置而定）编译好了以后，回到Quartus界面，需要进行整理，添加KEY的输入管脚，我这里就简要略过了。看一下整好要以后的样子，如下图所示，我我将其命名为KEY[4]，这个对应的是我的黑金开发板的中间的那个按键。下图中有一个地方需要注意，由于电平中断时，NIOS只对高电平敏感，所以如果想实现低电平敏感需要加一个非门，非门的加入方式跟加入input管脚是一样的，双击空白处出现下图，然后在红圈处输入not，点击OK即可。然后，分配引脚，编译，又是等待……编译好以后，咱们再来看看用了多少资

8、源，如下图所示，还是66