1. TriCore與中斷的簡介 

TriCore是德國英飛凌科技公司旗下的第一個為實時嵌入式系統而優化的統一的、32位的微控制器-DSP（Digital Signal Processing）處理器架構。TriCore的ISA（Instruction Set Architecture），即指令集體繫結構，將微控制器的實時能力、DSP的計算能力以及RISC（Reduced Instruction Set Computing）負載 / 存儲體繫結構的高性能 / 價格特性，結合在了一個緊湊的可重編程核心中。

中斷（Interrupt），指在電腦運行過程中，出現某些意外情況需主機干預時，機器能自動停止正在運行的程式並轉入處理新情況的程式，處理完畢後又返回原被暫停的程式繼續運行的過程。中斷存在於電腦世界的各個角落，幾乎所有的工作都離不開中斷，可以說中斷驅動了整個電腦系統。

2. TriCore處理器中斷機制

2.1.TriCore中斷系統介紹

TriCore中斷系統支持多個中斷源（如外設或外部輸入源）通過向CPU生成中斷信號以請求服務。中斷系統還支持處理中斷請求的附加單元的實現，例如第二CPU、標準DMA（Direct Memory Access）單元或PCP（Peripheral Control Processor）。 

在本文中，這些附加單元被稱為“服務提供者”，而中斷請求被稱為“服務請求”。除了主CPU外，一個服務請求節點SRN（Service Request Node）還可以選擇3個“服務提供者”中的其中一個來提供服務。在一個給定的設備中實現的附加服務提供者的實際數量取決於實現數量。

來自各個模塊的每個獨立的中斷或服務請求都會連接到一個服務請求節點，每個服務請求節點，都包含一個服務請求控制寄存器SRC（Request Control Register）。中斷仲裁匯流排連接SRN與服務提供商的中斷控制單元。

典型TriCore中斷系統圖如圖1所示。

 圖 1 典型TriCore中斷系統框圖

2.2.TriCore中斷系統重要組成部分介紹

2.2.1 SRN（Service Request Node）

每個服務請求節點SRN都包含一個服務請求控制寄存器SRC，以及與請求源模塊和中斷仲裁匯流排進行通信的必要邏輯。外設模塊或其他模塊可以有幾個服務請求線，每個請求線都連接到相對應的SRN。

為了支持RTOS（Real-Time Operation System）代碼中斷的軟體發佈，TriCore架構定義了特殊的四個沒有連接到外設或晶元上的任何其他模塊上的CPU服務請求節點，這些SRN的中斷請求位只能由軟體來設置。

2.2.2 ICU（Interrupt Control Unit）

中斷控制單元ICU負責管理中斷系統，並仲裁傳入的中斷請求，以找到優先順序最高的中斷請求，並確定是否將該中斷請求傳遞給“服務提供者”。中斷控制單元的數量取決於在TriCore中實現的服務提供者的數量。每個ICU控制其相關的中斷仲裁匯流排，並管理與其“服務提供者”的通信。

2.2.3 中斷向量表（Interrupt Vector Table）

中斷向量表IVT是一個包含中斷服務常式ISR（Interrupt Service Routine）入口地址的數組。中斷向量表存儲在代碼記憶體中。CPU接受中斷時後，首先會在中斷向量表中計算與中斷優先順序(ICR.PIPN位欄位, ICR: Interrupt Control Register, 中斷控制寄存器；PIPN: Pending Interrupt Priority Number)對應的地址。計算完成後的地址將會載入到程式計數器中，CPU隨即開始執行相應指令。

中斷向量表的基礎寄存器BIV（Base of Interrupt Vector Table Register）存儲中斷向量表的基本地址。中斷向量隨著中斷優先順序的增加而增加。在中斷啟用前，可以在系統的初始化階段中使用MTCR(Move To Condition Register)指令修改BIV寄存器。完成這項設置，即可擁有多個中斷向量表，並通過改變BIV寄存器的內容在它們之間進行切換。

當中斷產生時，CPU會從PIPN和BIV寄存器的內容中計算適當的中斷服務常式作為入口點。如下圖2所示，中斷向量入口地址為 = 基地址（BIV）+ 中斷優先順序（PIPN）<< 5，中斷服務常式從該地址開始執行。

圖2 中斷向量表入口地址計算

2.3.TriCore中斷處理流程

TriCore中的中斷是由ICU來控制的，當外設或軟體模塊向CPU請求中斷後，該請求對應的中斷優先順序會先經過仲裁，然後被推至ICR.PIPN中。在完成中斷向量（Interrupt Vector）入口地址的計算後，CPU跳轉至改地址並開始執行ISR（中斷服務常式）函數。

3. SkyEye——TriCore中斷模擬模型

由迪捷軟體自主研發的SkyEye全數字實時模擬軟體，是基於可視化建模的硬體行為級模擬平臺，用戶可以利用拖拽的方式快速搭建任意的虛擬硬體平臺，保證虛擬嵌入式系統的可靠性和實時性，進行嵌入式軟體的開發和調試。SkyEye目前支持主流的嵌入式硬體平臺，可以運行主流的操作系統，還能適配國內自主研發的操作系統天脈。通過利用基於LLVM的動態二進位翻譯技術，SkyEye可以使虛擬處理器在典型的桌面電腦上的運行速度達到2000MIPS以上。其對標產品為美國風河公司的Simics。

SkyEye 實時模擬軟體實現了TriCore 中斷相關BIV寄存器和ICR寄存器的數據結構的模擬，並實現了這些寄存器每一位的功能邏輯。同時，SkyEye也模擬了ICU中斷控制單元與SRN節點，可執行與真實TriCore硬體中完全一致的中斷處理流程。

下圖3為中斷源為系統定時器STM（System Timer）的中斷模型模擬圖。

引用：

英飛凌官方TriCore參考手冊 tc1_6__architecture_vol1.pdf

原文鏈接：https://blog.csdn.net/digi2020/article/details/123269862