STM32中断应用总结

Posted 2020-10-31 wenshinlee

      STM32中断很强大,STM32中断可以嵌套,任何外设都可以产生中断,其中中断和异常是等价的.

      中断执行流程: 主程序执行过程可以产生中断去执行中断的内容(保护现场),然后在返回继续执行中断.

      中断分类:(可以在参考手册查看)

1. 系统异常:内核水平  10个
2. 外部中断:外设水平  60个

      有关具体的系统异常和外部中断可在标准库文件 stm32f10x.h 这个头文件查询到，在 IRQn_Type 这个结构体里面包含了 F103 系列全部的异常声明.(部分截图)

 

NVIC简介

          NVIC: 嵌套向量中断控制器，属于内核外设，管理着包括内核和片上所有外设的中断相关的功能。各个芯片厂商在设计芯片的时候会对 Cortex-M3 内核里面的 NVIC 进行裁剪，把不需要的部分去掉，所以说 STM32 的 NVIC 是 Cortex-M3 的 NVIC 的一个子集。

          两个重要的库文件：core_cm3.h(内核外设)和misc.h ,NVIC的库函数定义全在misc.h

                                   (外设在STM32F10X.h)

     在配置中断的时候我们一般只用 ISER、 ICER 和 IP 这三个寄存器， ISER 用来使能中断， ICER 用来失能中断， IP 用来设置中断优先级。优先级分为主优先级和子优先级,当主和子优先级相同时,比较中断向量表中的位置号.(参考手册)

NVIC 库函数	描述
void NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)	使能中断
void NVIC_DisableIRQ(IRQn_Type IRQn)	失能中断
void NVIC_SetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn)	设置中断悬起位
void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)	设置中断优先级
void NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn_Type IRQn)	清除中断悬起位
uint32_t NVIC_GetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn)	获取悬起中断编号
uint32_t NVIC_GetPriority(IRQn_Type IRQn)	获取中断优先级
void NVIC_SystemReset(void)	系统复位

优先级及优先级分组的定义

     在 NVIC 有一个专门的寄存器：中断优先级寄存器 NVIC_IPRx， 用来配置外部中断的优先级， IPR 宽度为 8bit，原则上每个外部中断可配置的优先级为 0~255，数值越小，优先级越高。但是绝大多数 CM3 芯片都会精简设计，以致实际上支持的优先级数减少，在F103 中，只使用了高 4bit，如下所示：

     1. 优先级设定：NVIC->IPRx

 

     用于表达优先级的这 4bit，又被分组成抢占优先级和子优先级。如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占 抢占优先级低的优先得到执行，如果抢占优先级相同，就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高。

 

      2.优先级的分组由内核外设 SCB 的应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR 的PRIGROUP[10:8]位决定， F103 分为了 5 组，设置优先级分组可调用库函数 NVIC_PriorityGroupConfig()实现,具体如下：主优先级=抢占优先级,在misc.h中可以找到此表

中断编程的顺序

1-使能中断请求   

      这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。比如串口有发送完成中断，接收完成中断，这两个中断都由串口控制寄存器的相关中断使能位控制。

2-配置NVIC寄存器

      初始化NVIC_InitTypeDef;  并且调用   void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);写入寄存器

                              1-NVIC_IRQChannel：中断源
                              2-NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：抢占优先级
                              3-NVIC_IRQChannelSubPriority：子优先级
                              4-NVIC_IRQChannelCmd：使能或者失能

       1） NVIC_IROChannel：用来设置中断源，不同的中断中断源不一样，且不可写错，即使写错了程序也不会报  错，只会导致不响应中断。具体的成员配置可参考 stm32f10x.h 头文件里面的 IRQn_Type 结构体定义，这个结构体包含了所有的中断源。

     2） NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：抢占优先级，具体的值要根据优先级分组来确定，具体参考表格 17-5 优先级分组真值表 。

     3） NVIC_IRQChannelSubPriority：子优先级，具体的值要根据优先级分组来确定，具体参考表格 17-5 优先级分组真值表 。

     4） NVIC_IRQChannelCmd：中断使能（ENABLE）或者失能（DISABLE）。操作的是 NVIC_ISER 和 NVIC_ICER 这两个寄存器。

                          
3-编写中断服务函数

     在启动文件 startup_stm32f10x_hd.s 中我们预先为每个中断都写了一个中断服务函数，只是这些中断函数都是为空，为的只是初始化中断向量表。实际的中断服务函数都需要我们重新编写，为了方便管理我们把中断服务函数统一写在 stm32f10x_it.c 这个库文件中。关于中断服务函数的函数名必须跟启动文件里面预先设置的一样，如果写错，系统就在中断向量表中找不到中断服务函数的入口，直接跳转到启动文件里面预先写好的空函数，并且在里面无限循环，实现不了中断。