平臺(tái)中斷控制器（Platform Level Interrupt Controller，PLIC）是國(guó)科安芯AS32系列MCU芯片的中斷控制器，主要對(duì)中斷源進(jìn)行采樣，優(yōu)先級(jí)仲裁和分發(fā)。各外設(shè)中斷統(tǒng)一連到PLIC，PLIC統(tǒng)一管理并輸出中斷請(qǐng)求到內(nèi)核。

硬件設(shè)計(jì)

本節(jié)硬件同USART章節(jié)一致。

軟件設(shè)計(jì)

代碼分析

在之前的按鍵章節(jié)我們已經(jīng)對(duì)AS32的中斷進(jìn)行了簡(jiǎn)單實(shí)用，本節(jié)將用串口的接收中斷實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深一下使用過(guò)程。

回顧之前的啟動(dòng)文件章節(jié)，有如下一段代碼：

在RISCV指令集中，在機(jī)器模式下中斷相關(guān)的寄存器有MSTATUS、MIE和MTVEC，其中前兩個(gè)寄存器控制系統(tǒng)中斷使能，具體內(nèi)容顆翻看啟動(dòng)文件講解，MTVEC用于保存中斷入口地址，當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，程序指針會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到TrapEntry地址處開始執(zhí)行，該段代碼位于as32x601_trapentry.S文件中，用匯編文件編寫，在這個(gè)函數(shù)下，我們會(huì)將RISCV內(nèi)核所有相關(guān)寄存器，包括PC指針等全部進(jìn)行保存，然后調(diào)用中斷入口處理函數(shù)，完成后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)寄存器值，從而實(shí)現(xiàn)中斷功能。

中斷處理函數(shù)位于as32x601_plic.c文件中，我們找到如下函數(shù)：

1. / *
2. • Function: PLIC_TrapHandler
3. • Description: Interrupt handler type selection.
4. • Param: Mcause: determine the type of exception or interrupt based on the value of the mcause register.
5. • Return: None
6. */
7. void PLIC_TrapHandler(uint32_t Mcause)
8. {

9. */* Initializes the external interrupt structure */*
   

PLIC_EXTITypeDef ExtInt = {{0}, 0};

11. 
12. ```
if((Mcause & 0x80000000) != 0)

{

14. ```
switch (Mcause & 0x0fff)

{

16. ```
case 3: */* Machine software interrupt */*

MSoftWare_IRQ_Handler();

18. ```
break;

case 7: / Machine timer interrupt /

20. ```
MTimer_IRQ_Handler();

break;

22. ```
case 11: */* Machine external interrupt */*

PLIC_SwitchMEXTI(&ExtInt);

24. ```
break;

default:

26. ```
break;

}

28. ```
}

else

30. ```
{

switch (Mcause & 0xfff)

32. ```
{

case 0: / Instruction address misaligned /

34. ```
InstAddrMisalign_Handler();

break;

36. ```
case 1: */* Instruction access fault */*

InstAccessFault_Handler();

38. ```
break;

case 2: / Illegal instruction /

40. ```
IllegalInst_Handler();

break;

42. ```
case 3: */* Breakpoint */*

Breakpoint_Handler();

44. ```
break;

case 4: / Load address misaligned /

46. ```
LoadAddrMisalign_Handler();

break;

48. ```
case 5: */* Load access fault */*

LoadAccessFault_Handler();

50. ```
break;

case 6: / Store/AMO address misaligned /

52. ```
StoreAMOAddrMisalign_Handler();

break;

54. ```
case 7: */* Store/AMO access fault */*

StoreAMOAccessFault_Handler();

56. ```
break;

case 11: / Environment call from M-mode /

58. ```
ECall_Handler();

break;

60. ```
case 12: */* Instruction page fault */*

InstPageFault_Handler();

62. ```
break;

case 13: / Load page fault /

64. ```
LoadPageFault_Handler();

break;

66. ```
case 15: */* Store/AMO page fault */*

StoreAMOPageFalut_Handler();

68. ```
break;

default:

70. ```
break;

}

72. ```
}

73. }

在這個(gè)函數(shù)中，系統(tǒng)中斷首先會(huì)讀取MCAUSE寄存器的最高位，如果最高位為0，代表此事件為異常，RISCV定義了此類型，具體可直接查看MCAUSE寄存器定義；如果最高位為1，證明此事件為系統(tǒng)中斷，此時(shí)可根據(jù)低位去選擇處理的中斷類型。

AS32除了系統(tǒng)定時(shí)中斷和軟件中斷外，plic定義了64個(gè)plic中斷，之前的的異常和中斷均為向量類型，但進(jìn)入plic中斷后即為非向量模式，但可以軟件支持嵌套，64個(gè)中斷類型均已經(jīng)在此文件中定義，所有定義均為弱函數(shù)，因此可以復(fù)制中斷處理函數(shù)名寫在自定義位置。接下來(lái)以串口中斷為例介紹用法：

復(fù)制之前的usart工程，在print.c中修改初始化代碼如下：

1. / *
2. • Function: User_Print_Init
3. • Description: Configure Print USART.
4. • Param: BaudRate: USART communication baud rate.
5. • Return: None.
6. */
7. void User_Print_Init(uint32_t BaudRate)
8. {

9. USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
   

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

11. ```
PLIC_InitTypeDef PLIC_InitStructure;

GPIOD_CLK_ENABLE();

14. ```
USART0_CLK_ENABLE();

/ Set GPIO multiplex mapping /

17. ```
GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_USART0);       */* USART0_TX */*

GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART0); / USART0_RX /

19. ```
*/* GPIO Configure */*

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;

21. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode      = GPIO_Mode_OUT;

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_Out_PP;

23. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_OStrength = GPIO_OStrength_4_5mA;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

25. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin       = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

27. ```
GPIO_InitStructure.GPIO_IType     = GPIO_IN_FLOATING;

GPIO_InitStructure.GPIO_OStrength = GPIO_OStrength_4_5mA;

29. ```
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

USART_DeInit(USART0);

32. 
33. ```
USART_StructInit(&USART_InitStructure);

/ Initializes the USART0 /

36. ```
USART_InitStructure.USART_BaudRate     = BaudRate;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

38. ```
USART_InitStructure.USART_StopBits     = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

40. ```
USART_InitStructure.USART_Mode         = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_InitStructure.USART_OverSampling = USART_OverSampling_16;

42. ```
USART_Init(USART0, &USART_InitStructure);

USART_Cmd(USART0, ENABLE);

45. 
46. ```
USART_ITConfig(USART0, USART_IT_RXNE, ENABLE);

/ Configer the USART0 interrupt /

49. ```
PLIC_InitStructure.PLIC_IRQChannel = USART0_IRQn;

PLIC_InitStructure.PLIC_IRQPriority = 1;

51. ```
PLIC_InitStructure.PLIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

PLIC_Init(&PLIC_InitStructure);

53. }
54. 
55. */* *
56. * Function: USART0_IRQ_Handler
57. * Description: USART0 interrupt handler function.
58. * Param: None.
59. * Return: None.
60. */
61. 
62. void USART0_IRQ_Handler()
63. {
64. 
65. ```
if(USART_GetFlagStatus(USART0, USART_FLAG_RXNE) != RESET)

{

67. ```
*/* Clear the interrupt pending bits */*

USART_SendData(USART0,USART_ReceiveData(USART0));

69. ```
}

70. }

在這個(gè)代碼中，44行之前和串口章節(jié)完全一樣，不再重復(fù)進(jìn)行說(shuō)明。第46行，調(diào)用串口的中斷使能函數(shù)，使能串口接收中斷，該處形參中的中斷類型已經(jīng)定義好，可以自行查詢，之后需要開啟PLIC的中斷通道以及優(yōu)先級(jí)配置，之后調(diào)用PLIC_Init函數(shù)進(jìn)行初始化。

接下來(lái)，需要重寫中斷處理函數(shù)，該函數(shù)名已經(jīng)在PLIC庫(kù)文件中定義完成，直接復(fù)制過(guò)來(lái)即可，在這個(gè)函數(shù)中首先判斷終端的來(lái)源，之后通過(guò)調(diào)用發(fā)送函數(shù)原路徑發(fā)出，當(dāng)然這只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，功能比較簡(jiǎn)單，實(shí)際使用過(guò)程中切忌這種用法。

最后主函數(shù)中對(duì)上述代碼只需要做初始化即可，沒(méi)有實(shí)際邏輯，因此在這不做展示。

下板驗(yàn)證

將上述代碼編譯燒錄完成，連接串口線與上位機(jī)，觀察現(xiàn)象。

審核編輯 黃宇