STM32-中断入门最简单资料

STM32中断系统中断的定义：指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。概述ARMCortex-m3内核支持256个“中断通道”（16个内核+240个外部）和可编程256级中断优先级设置。STM32采用Cortex-m3内核，但是STM32并没有使用Cortex-m3的全部资源。STM32目前支持84个“中断通道”（16个内核+68个外部）和可编程16级中断优先级设置。STM32的外部中断通道已经固定分配给相应的外设。(参考手册-中断向量表)中断源：触发中断的事件。中断通道：中断通道是中断源向内核申请中断的入口；中断通道给中断源提供一个向内核申请中断的入口，中断源通过中断通道向内核提出中断申请一个中断通道可以对应多个中断源，也可只对应一个。有的外设对应多个中断通道，有的只对应一个。中断优先级是针对中断通道的。（参考“参考手册”中断和异常向量表）P.130STM32优先级中断优先级是针对“中断向量”的，而不是针对中断源的。STM32中断优先级：STM32的中断通道可以被配置为响应式优先级或抢占式优先级。抢占式优先级：抢占式优先级的中断会打断当前的主程序或者中断程序运行（中断嵌套）。对应每一个中断通道（如TIM2），Cortex-m3内核提供了一个8位的寄存器IP[x]（core_cm3.h），来确定该中断通道的抢占式优先级和响应式优先级。在一个系统中，优先级的分组只有以下5种情况，具体采用哪一种，需要在初始化时写入到一个32位寄存器AIRC（ApplicationInterruptandResetRegister）（core_cm3.h）NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);//设置优先级分组优先级冲突处理：1.具有高抢占式优先级的中断可以在具有低抢占式优先级的中断处理过程中被响应，即中断的嵌套，或者说高抢占式优先级的中断可以嵌套低抢占式优先级的中断。2.当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。3.如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。配置优先级我们仅需做以下工作：typedefstruct{uint8_tNVIC_IRQChanneluint8_tNVIC_IRQChannelPreemptionPriority;uint8_tNVIC_IRQChannelSubPriority;FunctionalStateNVIC_IRQChannelCmd;}NVIC_InitTypeDef;voidNVIC_TIM2_config(void){NVIC_InitTypeDefNVIC_initstructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);//设置优先级分组NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//设置中断抢占优先级级别NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//设置中断响应优先级级别NVIC_Init(&NVIC_initstructure);}注意：1如果指定的抢占式优先级别或响应优先级别超出了选定的优先级分组所限定的范围，将可能得到意想不到的结果。2数值越小，优先级级别越高。中断相关寄存器与中断控制相关的寄存器：嵌套向量中断结构体：typedefstruct{__IOuint32_tISER[8];InterruptSetEnableRegister（中断通道使能）uint32_tRESERVED0[24];__IOuint32_tICER[8];InterruptClearEnableRegister（中断通道除能）uint32_tRSERVED1[24];__IOuint32_tISPR[8];InterruptSetPendingRegister（中断通道悬挂置位）uint32_tRESERVED2[24];__IOuint32_tICPR[8];InterruptClearPendingRegister（中断通道悬挂清除）uint32_tRESERVED3[24];__IOuint32_tIABR[8];InterruptActivebitRegister（中断活动标志位，查看该位可以知道系统当前正在处理哪个中断通道）uint32_tRESERVED4[56];__IOuint8_tIP[240];InterruptPriorityRegister(8Bitwide)（中断优先级寄存器）uint32_tRESERVED5[644];__Ouint32_tSTIRSoftwareTriggerInterruptRegister（软件触发中断寄存器）}NVIC_Type;系统控制块结构体：typedefstruct{__Iuint32_tCPUID;__IOuint32_tICSR;__IOuint32_tVTOR;__IOuint32_tAIRCR;ApplicationInterrupt/ResetControlRegister（设置优先级分组）__IOuint32_tSCR;__IOuint32_tCCR;__IOuint8_tSHP[12];__IOuint32_tSHCSR;__IOuint32_tCFSR;__IOuint32_tHFSR;__IOuint32_tDFSR;__IOuint32_tMMFAR;__IOuint32_tBFAR;__IOuint32_tAFSR;__Iuint32_tPFR[2];__Iuint32_tDFR;__Iuint32_tADR;__Iuint32_tMMFR[4];__Iuint32_tISAR[5];}SCB_Type;配置这些内核寄存器只需做如下工作：typedefstruct{uint8_tNVIC_IRQChanneluint8_tNVIC_IRQChannelPreemptionPriority;uint8_tNVIC_IRQChannelSubPriority;FunctionalStateNVIC_IRQChannelCmd;}NVIC_InitTypeDef;voidNVIC_TIM2_config(void){NVIC_InitTypeDefNVIC_initstructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;//选择通道NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能通道NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_initstructure);}STM32总中断的开和关：STM32/Cortex-m3是通过改变CPU当前优先级来允许或者禁止中断的。PRIMASK位：只允许NMI和hardfault异常，其他中断都被屏蔽（当前CPU优先级=0）FAULTMASK位：只允许NMI，其他所有中断都被屏蔽（当前CPU优先级=—1）在STM32固件库中（stm32f10x_nvic.h和stm32f10x_nvic.h）定义了四个函数操作PRIMASK位和FAULTMASK位，改变CPU当前优先级，从而达到控制所有中断目的。下面两个函数等效于关闭总中断：voidNVIC_SETPRIMASK(void);voidNVIC_SETFAULTMASK(void);下面两个函数等效于开发总中断：voidNVIC_RESETPRIMASK(void);voidNVIC_RESETFAULTMASK(void);中断程序编写中断控制过程：1初始化：a首先要设置寄存器AIRC中PRIGROUP的值，规定系统中的抢先优先级和子优先级的个数（在4个bits中占用的位数）；b设置TIME2本身的寄存器，允许相应的中断，如允许UIE（TIME2_DIER的第[0]位）c设置TIME2中断通道的抢先优先级和子优先级（IP[28]，在NVIC寄存器组中）d设置允许TIME2中断通道。在NVIC寄存器组的ISER寄存器中的一位。2中断响应过程a当TIME2的UIE条件成立（更新，上溢或下溢），硬件将TIME2本身寄存器中UIE中断标志置位，然后通过TIME2中断通道向内核申请中断服务。b此时内核硬件将TIME2中断通道的Pending标志置位（相当与中断通道标志置位），表示TIME2有中断申请。如果当前有中断在处理，TIME2的中断级别不够高，那么就保持Pending标志，当然用户可以在软件中通过写ICPR寄存器中相应的位把本次中断清除掉。c当内核有空，开始响应TIME2的中断，进入TIME2的中断服务。此时硬件将IABR寄存器中相应的标志位置位，表示TIME2中断正在被处理。同时硬件清除TIME2的Pending标志位。3执行中断服务程序（一个中断通道只对应一个中断服务程序，中断服务程序的入口函数名在启动文件中）a所有TIME2的中断事件，都是在一个TIME2中断服务程序中完成的，所以进入中断程序后，中断程序需要首先判断是哪个TIME2的具体事件的中断，然后转移到相应的服务代码段去。b注意不要忘了把该具体中断事件的中断标志位清除掉，硬件是不会自动清除TIME2寄存器中具体的中断标志位的。c如果TIME2本身的中断事件多于2个，那么它们服务的先后次序就由用户编写的中断服务决定了。d当然你也可以每次中断服务只处理其中的一个，然后再次进入中断，处理下一个。4中断返回内核执行完中断服务后，便进入中断返回过程，在这个过程中需要：a硬件将IABR寄存器中相应的标志位清0，表示该中断处理完成如果TIME2本身还有中断标志位置位，表示TIME2还有中断在申请，则重新将TIME2的Pending标志置为1，等待再次进入TIME2的中断服务。注意：不要忘了把具体中断事件的中断标志位清理掉，硬件是不会自动清除掉外设具体的中断标志的。的外部中断对于互联型产品，外部中断/事件控制器由20个产生事件/中断请求的边沿检测器组成，对于其他产品，则有19个能产生事件/中断请求的边沿检测器。（参考向量表）EXTI控制器的主要特性如下：1每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽2每个中断线都有专用的状态位3支持多达20个软件的中断/事件请求4检测脉冲宽度低于APB2时钟宽度的外部信号。参见数据手册中电气特性部分的相关参数。与外部中断相关寄存器：NVIC相关寄存器SCB相关寄存器EXTI使能寄存器，边沿检测寄存器。。。。。。。。。。。还有就是AFIO中的外部中断配置寄存器（AFIO_EXTICRx），必须开启AFIO时钟EXTI_IMR:中断屏蔽寄存器EXTI_EMR:事件屏蔽寄存器EXTI_RTSR:上升沿触发选择寄存器EXTI_FTSR:下降沿触发选择寄存器EXTI_SWIER：软件中断事件寄存器EXT