中断/异常/NMI处理

中断处理

SPV1x SDK中以中断向量表的方式进行中断处理，支持中断抢占，支持8个抢占优先级。为了提高中断响应速度并增强用户程序的灵活性，SPV1x SDK将中断向量表放置于IRAM代码空间下，支持实时配置(attach)向量表中的外设中断服务函数入口。

外设中断服务函数统一以 void xxx_irq_entry(void) 形式定义，其中xxx为外设名称，如dma、gpio和uart0等，与上图中断源名称一一对应。函数声明形式如下：

__attribute__((interrupt, aligned(4))) void xxx_irq_entry(void)
{
    nested_irq_enter();

    xxx_irq_handler();

    nested_irq_exit();
}

__attribute__((interrupt, aligned(4))) 用于区分中断服务函数与普通用户函数，其通用寄存器现场保护和返回机制上存在明显差异。
nested_irq_enter/exit() 为支持中断嵌套和抢占所必须的步骤。
xxx_irq_handler()为外设xxx的用户定义中断处理流程，包括清除外设xxx自身的中断Pending位(PD)等必要操作。为了提升代码跳转性能，我们鼓励用户直接在xxx_irq_entry()中以非调用子函数的方式进行用户中断处理流程的书写，比如直接操作宏定义的外设寄存器。

综上所述，以PWM为例，常规的外设中断完整配置流程如下：

配置PWM外设的控制寄存器，开启PWM的中断使能位(IE)

配置PWM于中断控制器ECLIC中相关寄存器：

通过 eclic_irq_init() 配置PWM中断在向量表模式下的抢占优先级。

通过 eclic_irq_enable() 开启ECLIC上PWM中断请求信号的输入通路。

准备外设中断处理函数 pwm_irq_entry() ，并以静态编译或动态挂载的方式接入中断向量表。

开启全局中断使能 global_irq_enable() 。

备注

SDK提供 cpu_enter_critical() 和 cpu_exit_critical() 用于用户程序对共享资源执行安全访问。

异常处理

SPV1x用户程序流程中的同步异常和Non-maskable Interrupt(NMI)均执行统一的处理函数： trap_entry()。 trap_entry()首先对 mepc，mcause，mtval等关键CSR寄存器现场进行保存，然后判断 mcause.exccode != 0xFFF成立，则确认发生同步异常，并分支进入对应的处理流程。反之，则确认发生NMI。

__attribute__((interrupt, aligned(64))) void trap_entry(void)
{
    uint32_t mcause;
    uint32_t mepc;
    uint32_t mtval;

    mepc = __RV_CSR_READ(CSR_MEPC);
    mcause = __RV_CSR_READ(CSR_MCAUSE);
    mtval = __RV_CSR_READ(CSR_MTVAL);

    if((mcause & 0xFFF) == 0xFFF) {
        /* NMI handling process here */
    } else {
        /* All exceptions except for NMI are handled here */
    }

    while(1);
}

NMI处理

如上文所述，Non-maskable Interrupt(NMI)发生时，CPU PC跳转至 trap_entry() 入口执行，通过判断 mcause.exccode == 0xFFF 确认NMI发生，并分支进入对应的处理流程。

可以触发NMI的事件源（外设中断信号）通过DEV_INT->NMI_MASK0寄存器进行配置，各个比特位对应含义与WFE唤醒机制中使用的 DEV_INT->MASK0寄存器一一对应。

API说明

enum IRQn_Type

外设中断源在ECLIC中的入口通道号。

IRQ_Source_MSIP：软件中断源

IRQ_Source_MTIP：CPU核内Machine Timer中断源

IRQ_Source_UART1：UART1中断源

IRQ_Source_TIMER1：TIMER1中断源

IRQ_Source_CAPTURE1：CAPTURE1中断源

IRQ_Source_SPI1：SPI1中断源

IRQ_Source_I2C0：I2C0中断源

IRQ_Source_PMU：PMU中断源

IRQ_Source_DMA：DMA中断源

IRQ_Source_GPIO：GPIO中断源

IRQ_Source_UART0：UART0中断源

IRQ_Source_TIMER0：TIMER0中断源

IRQ_Source_CAPTURE0：CAPTURE0中断源

IRQ_Source_SPI0：SPI0中断源

IRQ_Source_PWM：PWM中断源

IRQ_Source_ADC：ADC中断源

IRQ_Source_DSM：DSM中断源

IRQ_Source_WDT：WDT中断源

enum eclic_irq_priority_t

中断抢占优先级。0-7优先级依次递增。

IRQ_Priority_0：抢占优先级P0，为最低优先级

IRQ_Priority_1：抢占优先级P1

IRQ_Priority_2：抢占优先级P2

IRQ_Priority_3：抢占优先级P3

IRQ_Priority_4：抢占优先级P4

IRQ_Priority_5：抢占优先级P5

IRQ_Priority_6：抢占优先级P6

IRQ_Priority_7：抢占优先级P7，为最高优先级

void eclic_irq_init(IRQn_Type source, eclic_irq_priority_t priority)

对ECLIC指定外设中断通道进行配置，设置为向量模式和电平触发模式。

参数

source – 配置外设中断源，通过枚举定义 IRQn_Type 选择。
priority – 该中断的抢占优先级，通过枚举定义 eclic_irq_priority_t 选择。

返回

无

void eclic_irq_enable(IRQn_Type source)

使能ECLIC指定外设中断通道。

参数

source – 配置外设中断源，通过枚举定义 IRQn_Type 选择。

返回

无

void eclic_irq_disable(IRQn_Type source)

失能ECLIC指定外设中断通道。

参数

source – 配置外设中断源，通过枚举定义 IRQn_Type 选择。

返回

无

void global_irq_enable()

使能全局中断响应。

返回: 无

void global_irq_disable()

失能全局中断响应。

返回: 无

void eclic_irq_attach(IRQn_Type source, void (*irq_entry)(void))

向中断向量表指定中断源挂载新的中断处理函数。如果静态编译阶段预留的中断服务函数入口已满足场景需求，则无需考虑使用此功能。

参数

source – 配置外设中断源，通过枚举定义 IRQn_Type 选择。
irq_entry – 新中断服务函数名。

返回

无