中斷處理模式： 外部中斷處理和內部中斷處理的差異性

相關處理程序可參考圖表 5。在ARC a時，當ireqack訊號為low時，CPU可等待周邊裝置觸發中斷。當周邊裝置觸發中斷，外部中斷控制器將相對應中斷訊號int_req和ireqval拉起，告知CPU有中斷發生。在ARC b時，當CPU收到中斷，則將ireqack訊號拉起，告知外部中斷控制器已收到中斷。在ARC c時，外部中斷控制器將ireqval訊號拉下，并等待CPU將ireqack訊號拉下(在ARC d時)，表示CPU可接收新的中斷觸發。

1.3 System Register Setting

關于上述兩種中斷模式的選擇，用戶可透過設定AndesCore™ N968A-S內部的一個system register來達到目的。

該system register為Interruption Vector Base Register(ir3)。其中的第13個bit決定不同的中斷模式。其格式如下：

2. Reference Design Architecture

在介紹完中斷處理模式相關定義之后，本章節提供在實際整合與應用上的范例，讓用戶可更了解在不同中斷處理模式下的差異。

2.1 主要架構

本次所實作的Reference Design主要是架構在Andes mini-platform上，搭配AndesCore™ N968A-S為主要CPU來控制相關周邊裝置。其主要架構如下圖：

將AndesCore™ N968A-S整合在AHB-Lite Bus上，藉由APB Bridge和APB Bus溝通，而相關的周邊裝置則整合在APB Bus上。在本次范例中，主要會用到GPIO和INTC(中斷控制器)這兩個周邊裝置，在不同的中斷模式下，利用GPIO來觸發中斷，再透過INTC與CPU溝通，觀察不同中斷模式下中斷的處理方式。

2.1.1 Design Scenario in IVIC

在IVIC模式下，由GPIO觸發中斷(gpio_int signal)，直接將中斷傳遞給CPU(int_req signal)。當CPU接收到中斷時，即可去處理相關的中斷處理程序。相關裝置之間的整合如下圖所示：

2.1.2 Design Scenario in EVIC

在EVIC模式下，由GPIO觸發中斷(gpio_int signal)，INTC收到中斷后，會將中斷訊號和相關溝通訊號傳遞給CPU(int_req signal evic_ireqval signal)。當CPU接收到中斷時，會將響應訊號拉起(evic_ireqack signal)，告知INTC收到該中斷，并去處理相關的中斷處理程序。相關裝置之間的整合如下圖所示：

2.2 Example Code

以下將Reference Design中，就本次中斷處理模式相關的整合程序部分和測試程序部分，摘要出來說明。

2.2.1 整合程序部分

在系統整合部分，包含AndesCore™ N968A-S和INTC在不同的模式下，整合相關的訊號線，其中透過EVIC_MODE參數來進行不同模式間的切換。

AndesCore™ N968A-S相關RTL片斷：

evic_ireqval訊號在EVIC模式下由INTC觸發給CPU，在IVIC下可直接給予0值。int_req由INTC或中斷來源傳遞給CPU，告知CPU中斷產生。evic_ireqack在EVIC模式下由CPU觸發給INTC，告知INTC收到中斷。

n9_core n9_core (

...

`ifdef EVIC_MODE

.evic_ireqval (evic_ireqval),

`else

.evic_ireqval (1'b0),

`endif

.int_req (int_req),

.evic_ireqack (evic_ireqack),

...

INTC相關RTL片斷：

此中斷控制器可透過evic_mode這個輸入訊號，來決定該裝置是處于IVIC模式或是EVIC模式，因此，在EVIC模式下，給予1值，設定為EVIC模式，在IVIC下，給予0值，設定為IVIC模式。ireqack訊號在EVIC模式下由CPU觸發給INTC，告知INTC已收到中斷，在IVIC模式下則給予0值。

ncore_intctl intctl (

.PCLK (pclk),

.PRSTn (preset_n~wd_rst),

`ifdef EVIC_MODE

.evic_mode (1'b1),

.ireqack (evic_ireqack),

`else

.evic_mode (1'b0),

.ireqack (1'b0),

`endif

.int_req (int_req),

.ireqval (evic_ireqval),

...

2.2.2 測試程序部分

在測試驗證部分，包含AndesCore™ N968A-S在不同中斷模式下的設置、INTC相關中斷狀態的設置和GPIO觸發中斷的設置。

AndesCore™ N968A-S相關程序片斷：

AndesCore™ N968A-S支持兩種中斷處理模式，透過CPU內部的system register來設置。主要為設置Interruption Vector Base Register，該register的第13個bit用來定義CPU處在何種中斷處理模式。在EVIC模式下，需將該bit設置為1，在IVIC模式下，則將該bit設置為0。

!---------------!

!--- Set $IVB ---!

!---------------!

! [31:16] (IVBASE) = 16'$h0

! [15:14] (ESZ) = 2'b00 (4 bytes)

! [13] (EVIC) = 1'b0 (IVIC mode)

mfsr $r0, $IVB !read $IVB

ori $r0, $r0, #0x2000 !enable EVIC