【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路设计领域，具体属于一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统和方法。
技术介绍
1、片内中断系统是mcu芯片内部核心部件，决定处理器核对各种控制单元和外设接口请求响应的实时性，对系统性能及安全实时应用具有重要意义。传统的片内中断系统，通常基于功能模块进行中断的分类和集成，通常会占用较多的中断源资源，且无法保证不同模块的多个高实时性中断需求均得到高优先级的响应。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统和方法，能够提高系统对中断响应的实时性，进而提高安全控制特性和可靠性，满足安全及可靠性等级要求较高的工业控制系统、车载系统以及军用电子系统的应用需求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，包括处理器模块cpu、中断控制器模块irqctrl、中断集中管理模块irq_premange、系统总线模块system_bus和多个功能模块；
4、所述处理器模块、中断控制器模块、中断集中管理模块和多个功能模块均连接系统总线模块；
5、多个功能模块的irq0中断输出到中断集中管理模块，经过中断集中管理模块控制后，输出两路中断int0和int1，连接到中断控制器模块的irqi[0]和irqi[1]上；
6、多个功能模块的irq1输出分别依次对应连接中断控制器模块的irqi[2]及其后续端口；
8、优选的，所述中断集中管理模块包括状态寄存器status、配置寄存器config0、配置寄存器config1、当前请求寄存器current_req、使能控制寄存器enable、中断优先级判定模块和中断及错误标志输出控制模块；
9、所述状态寄存器status、中断优先级判定模块、当前请求寄存器current_req和中断及错误标志输出控制模块依次进行连接，所述配置寄存器config0、配置寄存器config1和使能控制寄存器enable分别连接中断及错误标志输出控制模块；
10、所述状态寄存器status用于记录ch0-ch4每个通道是否发生中断的状态，所述使能控制寄存器enable决定ch0-ch4通道中断是否使能，若使能则发生中断时可发送给中断控制器irqctrl，若不使能，则发生中断时只会将状态记录在状态寄存器status中；若enable使能，则寄存器config0决定ch0-ch4中断源从int0或者int1输出；寄存器config1决定ch0-ch4中断源是否产生引脚输出的标志信号flag_o；当ch0-ch4中多个通道同时发生中断请求时，所述中断优先级判定模块基于通道号对输入中断优先级进行仲裁，ch0-ch4中断优先级依次降低，中断优先级判定模块将高优先级中断输出给当前请求寄存器current_req；当前请求寄存器current_req记录当前处理的中断通道号并在处理新的中断请求时自动更新。
11、优选的，多个功能模块分别为功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4；
12、所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4、均连接系统总线模块；
13、所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq0中断输出到中断集中管理模块，经过中断集中管理模块控制后，输出两路中断int0和int1，连接到中断控制器模块的irqi[0]和irqi[1]上；
14、所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq1输出分别连接中断控制器模块的irqi[2]、irqi[3]、irqi[4]、irqi[5]、irqi[6]上。
15、优选的，所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq0中断输出分别对应连接到中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4。
16、优选的，当中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4同时发生中断请求，中断集中管理模块完成各通道的中断状态记录，依据优先级依次输出中断。
17、优选的，所述中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4均独立选择从int0或int1输出。
18、优选的，所述中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4发生中断时能够选择给片外引脚输出标志信号flag_o。
19、优选的，所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq0均配置从int0输出，同时发生中断时，中断集中管理模块在状态寄存器status中记录五个通道的中断状态，当前请求寄存器current_req记录当前优先级最高的中断并根据处理进度硬件实时更新，int0输出给中断控制器模块告知处理器进入irqi[0]中断，处理器模块在irqi[0]中断中，根据查询到的status和current_req标志，依次处理五个中断请求，处理完成后退出中断服务程序。
20、一种面向安全实时应用mcu的中断控制方法，包括以下过程，功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq0输出中断请求至中断集中管理模块，中断集中管理模块对中断请求进行集中管理，中断集中管理模块根据配置信息完成各通道的中断状态记录以及依据优先级依次输出中断，中断控制器模块接受中断集中管理模块的中断请求，中断控制器模块通过irqreq/irqack信号与处理器模块进行交互，控制处理器模块进入中断服务程序处理当前中断，处理器模块完成中断处理后，告知中断控制器模块并退出中断服务程序。
21、优选的，中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4发生中断时能够选择给片外引脚输出标志信号flag_o，由系统中其他器件处理当前中断。
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【技术保护点】
1.一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，包括处理器模块CPU、中断控制器模块IRQCTRL、中断集中管理模块IRQ_PREMANGE、系统总线模块SYSTEM_BUS和多个功能模块；
2.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，所述中断集中管理模块包括状态寄存器status、配置寄存器config0、配置寄存器config1、当前请求寄存器current_req、使能控制寄存器enable、中断优先级判定模块和中断及错误标志输出控制模块；
3.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，多个功能模块分别为功能模块Module0、功能模块Module1、功能模块Module2、功能模块Module3、功能模块Module4；
4.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，所述功能模块Module0、功能模块Module1、功能模块Module2、功能模块Module3、功能模块Module4的irq0中断输出分别对应连接到中断集中管理
5.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，当中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4同时发生中断请求，中断集中管理模块完成各通道的中断状态记录，依据优先级依次输出中断。
6.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，所述中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4均独立选择从int0或int1输出。
7.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，所述中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4发生中断时能够选择给片外引脚输出标志信号FLAG_O。
8.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制系统，其特征在于，所述功能模块Module0、功能模块Module1、功能模块Module2、功能模块Module3、功能模块Module4的irq0均配置从int0输出，同时发生中断时，中断集中管理模块在状态寄存器status中记录五个通道的中断状态，当前请求寄存器current_req记录当前优先级最高的中断并根据处理进度硬件实时更新，int0输出给中断控制器模块告知处理器进入irqi[0]中断，处理器模块在irqi[0]中断中，根据查询到的status和current_req标志，依次处理五个中断请求，处理完成后退出中断服务程序。
9.一种面向安全实时应用MCU的中断控制方法，其特征在于，包括以下过程，功能模块Module0、功能模块Module1、功能模块Module2、功能模块Module3、功能模块Module4的irq0输出中断请求至中断集中管理模块，中断集中管理模块对中断请求进行集中管理，中断集中管理模块根据配置信息完成各通道的中断状态记录以及依据优先级依次输出中断，中断控制器模块接受中断集中管理模块的中断请求，中断控制器模块通过irqreq/irqack信号与处理器模块进行交互，控制处理器模块进入中断服务程序处理当前中断，处理器模块完成中断处理后，告知中断控制器模块并退出中断服务程序。
10.根据权利要求9所述的一种面向安全实时应用MCU的中断控制方法，其特征在于，中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4发生中断时能够选择给片外引脚输出标志信号FLAG_O，由系统中其他器件处理当前中断。
...【技术特征摘要】
1.一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，包括处理器模块cpu、中断控制器模块irqctrl、中断集中管理模块irq_premange、系统总线模块system_bus和多个功能模块；
2.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，所述中断集中管理模块包括状态寄存器status、配置寄存器config0、配置寄存器config1、当前请求寄存器current_req、使能控制寄存器enable、中断优先级判定模块和中断及错误标志输出控制模块；
3.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，多个功能模块分别为功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4；
4.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，所述功能模块module0、功能模块module1、功能模块module2、功能模块module3、功能模块module4的irq0中断输出分别对应连接到中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4。
5.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，当中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4同时发生中断请求，中断集中管理模块完成各通道的中断状态记录，依据优先级依次输出中断。
6.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，所述中断集中管理模块的ch0、ch1、ch2、ch3和ch4均独立选择从int0或int1输出。
7.根据权利要求1所述的一种面向安全实时应用mcu的中断控制系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗敏涛，赵翠华，黄九余，娄冕，黄巾，李海松，杨靓，李磊，朱青，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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