发明名称 具有优先中断控制器之行动通信装置及使用其之方法
摘要 本发明提供一种用于一行动通信装置之具有一中断控制器的微处理器系统。周边处理单元产生传送给微处理器的中断要求。微处理器具有藉由中断目前处理以回应中断要求并执行一有关此中断要求之中断服务常式的元件。中断控制器从周边处理单元接收指示给微处理器和优先代表此微处理器之中断要求的中断要求。藉由提供一用于优先代表此微处理器之中断要求的中断控制器,而使微处理器不需将重要的内部资源专用于优先化此中断要求信号。
申请公布号 TWI250752 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW091109684 申请日期 2002.05.09
申请人 奎康公司 发明人 莎菲 克汉;潘汉芬;尼可拉斯K. 尤
分类号 H04L29/02 主分类号 H04L29/02
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于一行动通信装置之系统,该系统包含: 一藉由中断目前处理以回应中断要求的元件并执 行一有关中断要求之中断服务常式的微处理器; 具有用于产生传送给微处理器之中断要求之元件 的周边处理单元;以及 一具有用于从周边处理单元接收针对微处理器之 中断要求及用于代表微处理器优先化中断要求的 元件的中断控制器。 2.如申请专利范围第1项之系统,其中该中断控制器 包含: 一用于从周边处理单元接收针对微处理器之中断 要求的中断源介面单元; 一用于从已接收之中断要求中识别最高优先次序 之中断要求的中断优先单元;以及 一用于通知微处理器最高优先次序之中断要求的 微处理器通知单元。 3.如申请专利范围第2项之系统,其中该微处理器通 知单元包含: 一用于储存一代表最高优先次序之中断要求的中 断出示单元;以及 一用于传送一通知信号给微处理器以指示一新的 中断要求系储存于中断储存装置内的中断传送单 元。 4.如申请专利范围第3项之系统,其中中断出示单元 为一中断向量记录器。 5.如申请专利范围第3项之系统,其中通知信号为一 IRQ信号。 6.如申请专利范围第3项之系统,其中微处理器包含 : 一中断通知信号接收单元; 用于读取代表储存于中断出示单元内新中断要求 之数値的中断存取单元; 一用于储存微处理器之一目前内容的内容储存单 元; 一用于决定是否执行一目前中断服务常式,及,若 是时,用于储存与一中断堆叠器有关之中断要求的 中断堆叠控制器;以及 一用于执行一有关读取自中断出示单元之新中断 要求数値之中断服务常式的中断服务常式执行单 元。 7.如申请专利范围第6项之系统,其中中断服务常式 执行单元也侦测中断服务常式之完成,决定是否中 断出示单元包含另一代表一中断要求的数値,若是 ,则执行一有关读取自中断出示罩元之中断要求数 値的中断服务常式,若否,则撷取一中断要求,若有 的话,其系储存于中断堆叠器顶端而内容则储存于 内容储存单元内并根据该内容继续执行。 8.如申请专利范围第7项之系统,其中中断控制器也 包含: 一用于追踪有关中断要求之优先次序等级的中断 服务常式追踪单元,若有的话,其目前正由微处理 器处理中; 一用于追踪有关中断要求之优先次序等级的中断 堆叠器追踪单元,若有的话,其系储存于微处理器 之中断堆叠器的顶端;以及 一控制单元,其系用于: 只在与之有关的优先次序等级较高于,若有的话, 有关储存于微处理器之中断堆叠器顶端之中断要 求的优先次序等级,控制该中断通知单元储存代表 由中断出示单元内中断控制器所接收之最高优先 次序之中断要求的数値,以及 只在与之相关之优先次序较高于,若有的话,有关 目前正由微处理器处理之中断要求的优先次序等 级时,控制该中断传送单元传送通知信号。 9.如申请专利范围第8项之系统,其中该中断服务常 式追踪单元另外追踪,若有的话,另一储存于微处 理器之中断堆叠器内之中断要求的优先次序等级 。 10.如申请专利范围第9项之系统,其中中断服务常 式追踪单元侦测当微处理器之中断存取单元存取 中断出示单元时,此中断出示单元是否包含一中断 要求,若是,重置在中断服务常式追踪单元内追踪 的最高优先次序等级到目前由中断堆叠追踪单元 所追踪的最高优先次序等级,而若否,消除在中断 服务常式追踪单元内所追踪的最高优先次序等级 。 11.如申请专利范围第8项之系统,其中该中断服务 常式追踪单元另外追踪有关中断要求的优先次序 等级,若有的话,其先前是由微处理器所撷取但尚 未完全处理。 12.如申请专利范围第11项之系统,其中中断服务常 式追踪单元侦测当中断存取单元存取中断出示单 元时,中断出示单元是否包含一中断要求,若是,重 置在中断服务常式追踪单元内追踪的最高优先次 序等级到储存于中断要求储存单元内中断要求的 优先次序等级,而若否,消除消除在中断服务常式 追踪单元内所追踪的最高优先次序等级。 13.如申请专利范围第9项之系统,其中该中断堆叠 追踪单元包含一具有至少用于各优先次序等级之 一个位元的IN_STACK记录器。 14.如申请专利范围第11项之系统,其中该中断服务 常式追踪装置包含一具有至少用于各优先次序等 级之一个位元的IN_SERVICE记录器。 15.如申请专利范围第2项之系统,其中该中断优先 单元从复数个优先次序等级中决定中断要求的相 关优先次序。 16.如申请专利范围第15项之系统,其中该中断源介 面单元连接复数个单独的中断线,其各自载有一分 开的中断要求,且 其中该中断优先单元包含维持有关各个该单独中 断线之已事先决定优先次序等级的优先记录器与 复数个中断等级切割单元,其有关具有根据中断要 求线,据此可接收中断,所接收之中断要求的已事 先决定优先次序等级。 17.如申请专利范围第16项之系统,其中提供复数个 该中断等级切割单元,每个个别的优先次序等级提 供一个,各自接收一代表所有中断要求的数値,并 输出一仅代表具有各自优先次序等级之中断要求 的数値。 18.如申请专利范围第16项之系统,其中该中断优先 单元包含用于从各优先次序之中断组中选择一中 断的循环选择单元。 19.如申请专利范围第1项之系统,其中微处理器包 含一功率控制单元而其中中断控制器另外包含一 启动初始单元,用于识别授权引起启动微处理器并 用于启动功率控制单元以启动回应接收其中一该 要求之微处理器的已接收中断要求。 20.如申请专利范围第2项之系统,其中该中断优先 单元识别IRQ与FIQ要求且其中中断通知单元立即通 知微处理器FIQ要求并独立通知IRQ要求。 21.一种用于一行动通信装置之系统,该系统包含: 一藉由中断目前处理以回应中断要求的元件并执 行一有关中断要求之中断服务常式的微处理器; 具有用于产生传送给微处理器之中断要求之元件 的周边处理单元;以及 一中断控制器,其具有: 用于接收针对微处理器之中断要求的装置,该中断 要求要求微处理器中断目前的处理并执行一有关 中断要求的中断服务常式; 用于从已接收中断要求中识别一最高优先次序之 中断要求的装置;以及 用于通知微处理器此最高优先次序之中断要求的 装置。 22.如申请专利范围第21项之系统,其中用于通知微 处理器的该装置包含: 用于储存一代表最高优先次序之中断要求之数値 的中断储存装置;以及 用于传送一通知信号给微处理器,用以指示已储存 一新的中断要求于中断储存装置内的装置。 23.如申请专利范围第22项之系统,其中微处理器包 含: 用于接收通知信号的装置; 用于读取代表储存于中断储存装置内新中断要求 之数値的中断存取装置; 用于储存微处理器之一目前内容的装置; 用于决定是否执行一目前中断服务常式及,若是, 用于储存一中断堆叠器内与之相关之中断要求的 装置;以及 用于执行有关读取自中断储存装置之新中断要求 数値之一中断服务常式的装置。 24.如申请专利范围第23项之系统,其中微处理器包 含: 用于侦测中断服务常式之完成的装置;以及 用于决定中断控制器之中断储存装置是否包含另 一代表一中断要求之数値及,若是,用于执行有关 读取自中断储存装置之中断要求数値的中断服务 常式而,若否,用于撷取,若有的话,一储存于中断堆 叠器顶端的中断要求与储存于用于储存目前内容 之装置之内容与用于根据该内容继续执行的装置 。 25.如申请专利范围第24项之系统,其中中断控制器 尚包含: 用于追踪有关中断要求之优先次序等级,若有的话 ,其目前由微处理器处理,的中断服务常式追踪装 置; 用于追踪有关中断要求之优先次序等级,若有的话 ,其储存于微处理器之中断堆叠器顶端,的中断堆 叠追踪装置; 用于在只有与之相关的优先次序等级较高于有关 中断要求之优先次序等级时,若有的话,其系储存 于微处理器之中断堆叠器顶端,控制该装置通知微 处理器储存由中断控制器在中断储存装置中所接 收之代表最高优先次序之中断要求之数値的装置; 以及 用于在与之相关的优先次序等级较高于有关中断 要求的优先次序等级时,若有的话,其目前由微处 理器处理,控制该装置传送一通知信号给微处理器 以传送通知信号的装置。 26.如申请专利范围第25项之系统,其中该中断服务 常式追踪装置另外追踪其他中断要求的优先次序 等级,若有的话,其系储存于微处理器之中断堆叠 器内。 27.如申请专利范围第26项之系统,其中中断服务常 式追踪装置包含用于侦测在中断存取装置存取中 断储存装置时,中断储存装置是否含有一中断要求 且,若是,其系用于重置中断服务常式追踪装置内 所追踪之最高优先次序等级至由中断堆叠追踪装 置目前追踪之最高优先次序等级,而若否,其系用 于消除中断服务常式追踪装置内所追踪之最高优 先次序等级的装置。 28.如申请专利范围第25项之系统,其中该中断服务 常式追踪装置另外追踪有关中断要求的优先次序 等级,若有的话,其先前由微处理器撷取但尚未完 全处理。 29.如申请专利范围第28项之系统,其中中断服务常 式追踪装直包含用于侦测在中断存取装置存取中 断储存装置时,中断储存装置是否含有一中断要求 且,若是,其系用于重置中断服务常式追踪装置内 所追踪之最高优先次序等级至储存于中断要求储 存装置内之中断要求的优先次序等级,而若否,其 系用于消除中断服务常式追踪装置内所追踪之最 高优先次序等级的装置。 30.如申请专利范围第26项之系统,其中该中断堆叠 追踪装置包含一具有用于各优先次序等级之至少 一个位元的记录器。 31.如申请专利范围第28项之系统,其中该中断服务 常式追踪装置包含一具有用于各优先次序等级之 至少一个位元的记录器。 32.如申请专利范围第21项之系统,其中用于从已接 收中断要求中识别一最高优先次序之中断要求的 该装置包含用于从复数个优先次序等级中决定中 断要求之一相关优先次序的装置。 33.如申请专利范围第32项之系统,其中用于接收针 对微处理器之中断要求的该装置系连接至复数个 独立的中断线,其各自载有一分开的中断要求,以 及 其中用于从复数个优先次序等级中决定中断要求 之优先次序相关优先次序的该装置包含用于维持 有关各个该独立中断线之一已事先决定优先次序 等级的装置及根据接收中断之中断要求线以结合 已事先决定之优先次序等级和已接收之中断要求 的装置。 34.如申请专利范围第33项之系统,其中根据接收中 断之中断要求线以结合已事先决定之优先次序等 级和已接收之中断要求的该装置包含复数个中断 等级切割装置,每个个别的优先次序等级有一个, 各自用于接收一代表所有中断要求的数値与输出 一只代表具有个别优先次序等级之那些中断要求 的数値。 35.如申请专利范围第33项之系统,其中用于从中断 要求中识别一最高优先次序之中断要求的该装置 包含用于自相同优先次序组中选择中断的装置。 36.如申请专利范围第35项之系统,其中用于选择其 中一个相同优先次序之中断的装置为一循环选择 单元。 37.如申请专利范围第21项之系统,其中微处理器包 含用于输入一功率停机模型之装置而其中中断控 制器另外包含用于识别授权引起微处理器启动之 已接收中断要求的装置及用于启动反应接收其中 一该要求之微处理器的装置。 38.如申请专利范围第21项之系统,其中用于从已接 收中断要求中识别最高优先次序之一中断要求的 该装置包含用于识别IRQ与FIQ要求的装置,以及 其中用于通知微处理器最高优先次序之中断要求 的该装置立即通知微处理器FIQ要求并单独通知IRQ 要求。 39.一种在一行动通信装置内使用一中断控制器和 一微处理器之方法,该微处理器包含用于藉由中断 目前处理以回应中断要求并执行一有关中断要求 之中断服务常式的元件,该方法包含之步骤如下: 使用中断控制器接收针对微处理器的中断要求; 使用中断控制器从已接收之中断要求中识别一最 高优先次序的中断要求;以及 通知微处理器最高优先次序的中断要求。 40.如申请专利范围第39项之方法,其中通知微处理 器的步骤如下: 将代表最高优先次序之中断要求的一数値储存于 一中断储存装置内;及 传送一通知信号给微处理器,以指示一新中断要求 已储存于中断储存装置内。 41.如申请专利范围第40项之方法,尚包含由微处理 器执行的步骤: 接收通知信号; 读取代表储存于中断储存装置内之新中断要求的 数値; 储存微处理器之一目前内容; 决定是否正在执行一目前的中断服务常式且,若是 ,其储存与之相关的中断要求于一中断堆叠器内; 以及 执行一与读取自中断储存装置之新中断要求数値 有关的中断服务常式。 42.如申请专利范围第41项之方法,尚包含由微处理 器执行的步骤: 侦测中断服务常式之完成;以及 决定中断控制器之中断储存装置是否含有另一代 表一中断要求的数値且,若是,执行一与读取自中 断储存装置之中断要求数値有关的中断服务常式, 而若否,撷取一中断要求,若有的话,系储存于中断 堆叠器的顶端及与之相关内容并根据该内容继续 执行。 43.如申请专利范围第42项之方法,尚包含由中断控 制器执行的步骤: 追踪有关中断要求的优先次序等级,若有的话,目 前正由一中断服务常式追踪装置内之微处理器处 理中; 追踪有关中断要求的优先次序等级,若有的话,储 存于具有一中断堆叠追踪装置之微处理器的中断 堆叠器顶端; 只在与之相关之优先次序等级较高于有关中断要 求的优先次序等级时,若有的话,系储存于微处理 器之中断堆叠器顶端,储存代表由中断储存装置内 中断控制器所接收之最高优先次序之中断要求的 数値;以及 只在与之相关之优先次序等级较高于有关中断要 求的优先次序等级时,若有的话,目前正由微处理 器处理中,传送通知信号给微处理器。 44.如申请专利范围第43项之方法,其中尚包含追踪 其他中断要求之优先次序等级,若有的话,系储存 于微处理器之中断堆叠器内的步骤。 45.如申请专利范围第44项之方法,其中追踪中断要 求之步骤包含侦测在微处理器存取时,中断储存装 置是否含有一中断要求且,若是,重置中断服务常 式追踪装置内追踪的最高优先次序等级至由中断 堆叠追踪装置目前追踪的最高优先次序等级,而若 否,用于消除中断服务常式追踪装置内所追踪之最 高优先次序等级的步骤。 46.如申请专利范围第43项之方法,尚包含追踪有关 中断要求之优先次序等级,若有的话,先前由微处 理器撷取但尚未完全处理的步骤。 47.如申请专利范围第46项之方法,其中追踪目前由 微处理器处理之中断要求的步骤包含侦测在微处 理器存取中断存取装置时,中断储存装置是否含有 一中断要求且,若是,重置中断服务常式追踪装置 内所追踪之最高优先次许等级至储存于中断要求 储存装直内中断要求的优先次序等级,而若否,消 除中断服务常式追踪装置内追踪之最高优先次序 等级的步骤。 48.如申请专利范围第39项之方法,其中从已接收中 断要求中识别一最高优先次序之中断要求的该步 骤包含从复数个优先次序等级中决定中断要求之 一相关优先次序的步骤。 49.如申请专利范围第48项之方法,其中接收针对微 处理器之中断要求的该步骤包含从复数个各自载 有一分开之中断要求的独立中断线同时接收信号 的步骤,以及 其中从复数个优先次序等级中决定中断要求之优 先次序相关优先次序的该步骤包含维持有关各个 该独立中断线之一已事先决定优先次序等级与根 据接收中断之中断要求线以结合此已事先决定优 先次序等级和已接收中断要求的步骤。 50.如申请专利范围第49项之方法,其中根据接收中 断之中断要求线以结合已事先决定优先次序等级 和已接收中断要求的该步骤包含经由复数个中断 等级切割单元路由信号,每个个别优先次序等级有 一个,各自用于接收一代表所有中断要求的数値与 输出一只代表那些具有个别优先次序等级之中断 要求之数値的步骤。 51.如申请专利范围第49项之方法,其中若有一个以 上之相同优先次序的等候中断要求,从中断要求中 识别一最高优先次序之中断要求的该步骤包含透 过一循环选择方法选择其中一个相同优先次序之 中断的步骤。 52.如申请专利范围第39项之方法,其中微处理器另 外执行输入一功率停机模型的步骤且其中中断控 制器另外执行识别授权引起微处理器启动之已接 收中断要求并启动回应接收其中一个该要求之微 处理器的步骤。 53.如申请专利范围第39项之方法,其中从已接收中 断要求中识别一最高优先次序之中断要求的步骤 包含识别IRQ及FIQ要求的步骤且其中执行通知微处 理器最高优先次序之中断要求的该步骤,用以立即 通知微处理器FIQ要求并单独通知IRQ要求。 图式简单说明: 图1为依照用于一行动无线通信装置内之本发明范 例实施例而安装的具有一中断控制器之ASIC相关元 件的区块图。 图2为图1系统之微处理器和中断控制器之相关元 件的区块图。 图3为一说明用于由中断控制器优先处理中断之图 2之中断控制器和微处理器执行之方法的流程图。 图4描述一依照安装于执行图3方法之特定范例实 施例所安装的中断控制器。 图5描述源介面单元的相关电路元件及图4中的其 中一个中断等级切割单元。 图6描述图4之优先次序控制器内循环发送电路的 相关电路元件。 图7描述图6之循环发送电路使用的循环指示器。 图8描述图4之优先次序控制器之一IRQ产生器的相 关电路元件。 图9为一描述连接至图4之中断控制器之微处理器 内中断要求的范例处理图。 图10为另一描述连接至图4之中断控制器之微处理 器所发出中断要求的处理图。 图11为一描述产生于图4之中断控制器内已选择信 号时限的时限图,其中在接收一具有四的优先次序 等级的中断要求后,接收一具有二的优先次序等级 的中断要求。 图12为一描述产生于一范例之图4之中断控制器内 已选择信号的时限图,其中在接收一具有四的优先 次序等级的中断要求后,接收一具有六的优先次序 等级的中断要求。 图13为一产生于一范例之图4之中断控制器内已选 择信号的时限图,其中依次接收相同优先次序的两 个中断要求。 图14描述作为产生一传送至连接到中断控制器之 微处理器之优先控制器的相关电路元件。
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