ZYNQ的中断系统_zynq 外部中断

        ZYNQ和STM32等嵌入式的操作系统非常相似，但由于PL端的硬件可以自己编程，所以在中断信号的触发方面会有些区别。这篇文件将介绍一个最简单但完整的中断相应过程。

     ZYNQ的中断系统

PL-PS Interrupt Ports (来自PL到PS的中断)

PL-PS Interrupt Ports是指从Zynq的可编程逻辑（PL）发出并被处理系统（PS）接收的中断信号。这些中断使得PL可以通知PS某些事件已经发生或者需要注意的情况。

• IRQ_F2P (Interrupt Request from Fabric to Processor)：
  • 这个端口是可编程逻辑（PL）向处理器发送中断请求的信号。
  • 这些信号被映射到GIC的SPI（Shared Peripheral Interrupts）中断输入中。
  • 开发者需要在PS端对应的GIC配置中中断号并编写中断服务程序。

在Vivado设计工具中，开发者可以连接不同的硬件模块产生的中断到这些port上，并且配置信号到PS端的映射。

PS-PL Interrupt Ports (来自PS到PL的中断)

PS-PL Interrupt Ports是由处理系统（PS）发出并由可编程逻辑（PL）部分接收的中断信号。这些中断可以用于PS通知PL执行特定操作或触发某些事件。

• IRQ_P2F (Interrupt Request from Processor to Fabric)：
  • 这个端口允许PS向PL发出中断请求。
  • 在PL内，需要相应的逻辑来检测这一信号并作出响应，比如状态机的转换或触发数据处理流程。
• Core_nFIQ:
  •  ​​FIQ​ 是 "Fast Interrupt Request" 的缩写，是一种用于高优先级中断的信号。
  • 每个处理器核心（Core_n，其中n代表核心编号）都有一个独立的 FIQ 输入，用来接收快速中断。
  • 这些 FIQ 通常由实时性要求很高的中断源驱动，因为它们会被处理器以极高的优先级处理。

在Vivado中配置PS到PL的中断意味着你在PS端生成中断信号，并设置合适的逻辑路径以便迅速地导向PL端需要处理中断的逻辑单元。

配置这些Ports时，开发者需要确保PL和PS的中断系统逻辑正确连接，并在系统中耦合相关的软件和硬件部分。例如，在PS端写对应的驱动程序和中断服务例程来响应PL发出的中断，以及在PL端对PS发出的中断信号编写适当的硬件逻辑。

如何使用中断

 PL端的配置

        首先需要在ZYNQ的IP核配置中断，比如这里选择了PL-PS的IRQ_P2F。

        这里一个重要的信息是ID号，之后在PS端编程的时候要用。        我这里用两个信号线连接上了其中的两个端口[1：0]，对应的ID号也就是62和61。

PS端的配置

  然后我们看看PS端是怎么操作和这个联系起来的。

• PS端首先要对中断进行初始化，这个很好理解，不管使用什么资源，第一步一般都是初始化。
• 注册特定异常的处理程序，这是为了能够在发生中断或异常时，正确、有效地响应这些事件。
• 连接中断和中断处理函数，这里要把中断ID，和具体的中断处理函数连接起来，比如我这里的SW1线连接到了IRQ_F2P[0]，当它触发中断响应信号的时候，哪个函数响应。
• 中断的配置，比如优先级，两个中断信号同时到达的是先响哪个，响应信号类型，是响应高电平或者上升沿等。
• 中断使能，使能以后才能使用，也可以用此来关闭中断。

        下面是一个具体配置中断的代码，调用的都是自动生成的函数，这里不懂的可以去看看ZYNQ从入门到不放弃。

int IntcInitFunction(u16 DeviceId)
{
    XScuGic_Config *IntcConfig;
    int status;
 
    // 这一步是对中断的初始化，首先通过设备ID去看看我们生成的硬件里面有没有中断
    IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(DeviceId);
    status = XScuGic_CfgInitialize(&INTCInst, IntcConfig, IntcConfig->CpuBaseAddress);
    if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE;
 
 
    // 这一步是注册特定异常的处理程序，前两个输入的参数是自动生成的，最后一个是我们使用的中断实例的地址
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
                                 (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler,
                                 &INTCInst);
    Xil_ExceptionEnable();
 
   //这一步把中断号和中断函数连接起来，这里的中断号SW1_INT_ID设置为61，SW2_INT_ID为62，连接的函数为SW_intr_Handler。
    status = XScuGic_Connect(&INTCInst,
                             SW1_INT_ID,
                             (Xil_ExceptionHandler)SW_intr_Handler,
                             (void *)1);
    if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE;
 
    status = XScuGic_Connect(&INTCInst,
                             SW2_INT_ID,
                             (Xil_ExceptionHandler)SW_intr_Handler,
                             (void *)2);
    if(status != XST_SUCCESS) return XST_FAILURE;
 
 
    // 这里对中断的响应类型进行设置，上升沿触发信号
    IntcTypeSetup(&INTCInst, SW1_INT_ID, INT_TYPE_RISING_EDGE);
    IntcTypeSetup(&INTCInst, SW2_INT_ID, INT_TYPE_RISING_EDGE);
 
    // 对中断进行使能
    XScuGic_Enable(&INTCInst, SW1_INT_ID);
    XScuGic_Enable(&INTCInst, SW2_INT_ID);
 
    return XST_SUCCESS;
}

写在最后

        当时学的时候，只知道一会配置这个函数一会配置那个函数，非常的迷惑，特别是PL端的信号线怎么和最后的响应函数联系起来的。所以写这篇文章梳理一下，希望帮助到和我有一样问题的小伙伴。