STM32-中斷系統(tǒng)

內(nèi)容概要：

STM32中斷系統(tǒng)概述

外部中斷控制器EXTI

按鍵中斷實(shí)例

串口中斷實(shí)例

STM32中斷系統(tǒng)概述：

內(nèi)容概要：

中斷的基本概念

嵌套向量控制器NVIC

中斷及異常向量表

中斷優(yōu)先級(jí)

中斷的基本概念：

?處理器中的中斷：在處理器中，中斷是一個(gè)過程，即CPU在正常執(zhí)行程序的過程中，遇到外部/內(nèi)部的緊急事件需要處理，暫時(shí)中止當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而去為處理緊急的事件，待處理完畢后再返回被打斷的程序處繼續(xù)往下執(zhí)行。中斷在計(jì)算機(jī)多任務(wù)處理，尤其是即時(shí)系統(tǒng)中尤為重要。比如uCOS，FreeRTOS等。

意義：中斷能提高CPU的效率，同時(shí)能對(duì)突發(fā)事件做出實(shí)時(shí)處理。實(shí)現(xiàn)程序的并行化，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)程之間的切換。

中斷處理過程：

進(jìn)入中斷：

? ??? 處理器自動(dòng)保存現(xiàn)場(chǎng)到堆棧里

? ? ? {PC, xPSR, R0-R3, R12, LR}

? ? ? 一旦入棧結(jié)束，ISR便可開始執(zhí)行

? ? ? 晚到的中斷會(huì)重新取ISR地址，但無需再次保存現(xiàn)場(chǎng)

退出中斷：

? ? ? 中斷前的現(xiàn)場(chǎng)被自動(dòng)從堆棧中恢復(fù)

? ? ? 一旦出棧完成，繼續(xù)執(zhí)行被中斷打斷的指令

? ? ? 出棧的過程也可被打斷，使得隨時(shí)可以響應(yīng)新的中斷，而不再進(jìn)行 ? ?

? ? ?現(xiàn)場(chǎng)保存

STM32F0中斷的體系結(jié)構(gòu)：

NVIC的主要功能：

中斷管理 ?

支持異常及中斷向量化處理 ?

支持嵌套中斷

中斷管理：

Cortex-M0處理器中，每一個(gè)外部中斷都可以被使能或者禁止，并且可以被設(shè)置為掛起狀態(tài)或者清除狀態(tài)。處理器的中斷可以電平的形式的，也可以是脈沖形式的，這樣中斷控制器就可以處理任何中斷源。

中斷和異常向量表：

STM32F0中斷和異常向量： ? ? ??

? ? Cortex-M0內(nèi)核可以處理15個(gè)內(nèi)部異常，和32個(gè)外部中斷。 ? ? ?

? ? STM32F051實(shí)際上只使用了6個(gè)內(nèi)部異常和28個(gè)外部中斷。

當(dāng)異常或中斷發(fā)生時(shí)，處理器會(huì)把PC設(shè)置為一個(gè)特定地址，這一地址就稱為異常向量。每一類異常源都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的入口地址，這些地址按照優(yōu)先級(jí)排列以后就組成一張異常向量表。

向量化處理中斷的好處：

? ??統(tǒng)的處理方式需要軟件去完成。采用向量表處理異常，M0處理器會(huì)從存儲(chǔ)器的向量表中，自動(dòng)定位異常的程序入口。從發(fā)生異常到異常的處理中間的時(shí)間被縮減。

注：中斷和異常的區(qū)別：中斷是微處理器外部發(fā)送的，通過中斷通道送入處理器內(nèi)部，一般是硬件引起的，比如串口接收中斷，而異常通常是微處理器內(nèi)部發(fā)生的，大多是軟件引起的，比如除法出錯(cuò)異常，特權(quán)調(diào)用異常等待。不管是中斷還是異常，微處理器通常都有相應(yīng)的中斷/異常服務(wù)程序。

嵌套中斷：

STM32F0中斷的優(yōu)先級(jí)： ? ?

? ? 3個(gè)固定的優(yōu)先級(jí)，都是負(fù)值，不能改變 ?

? ? 四個(gè)可編程優(yōu)先級(jí)，用兩個(gè)bit位表示，00，01，10，11 ?

? ? 優(yōu)先級(jí)越小優(yōu)先級(jí)越高

注：不同優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)發(fā)生，優(yōu)先處理優(yōu)先級(jí)編號(hào)較小的那個(gè) 同樣優(yōu)先級(jí)的中斷同時(shí)發(fā)生，中斷向量號(hào)較小的那個(gè)優(yōu)先響應(yīng)。

外部中斷控制器EXTI

內(nèi)容概要：

外部中斷控制器EXTI

系統(tǒng)配置控制器SYSCFG

外部中斷/事件框圖

外部中斷控制器EXTI：

在 STM32F05x 中，共有最多 28 中斷 / 事件線可用：

GPIO 口連接到 16 個(gè)外部中斷 / 事件線

系統(tǒng)配置控制器 (SYSCFG)：

該器件具有一組配置寄存器。系統(tǒng)配置控制器的主要用途如下：

● 在部分 IO 口上啟用或禁用 I2C 超快模式 (Fast Mode Plus) 。

● 重映射部分從 TIM16 和 TIM17 ， USART1 和 ADC 的 DMA 觸發(fā)源到其它不同的 DMA 通道上。

● 重映射存儲(chǔ)器到代碼起始區(qū)域。

● 管理連接到 GPIO 口的外部中斷。

● 管理系統(tǒng)的可靠性特性。

SYSCFG 外部中斷配置寄存器 1-4 (SYSCFG_EXTICR1—4)：

外部中斷 / 事件框圖：

按鍵中斷實(shí)例

內(nèi)容概要：

按鍵原理圖分析

按鍵中斷編程步驟分析

按鍵中斷編程實(shí)例

按鍵原理圖分析：

按鍵中斷編程步驟分析：

1、使能相應(yīng)的時(shí)鐘

2、配置GPIO管腳為中斷功能

3、設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)

4、使能相應(yīng)的中斷

5、實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序

按鍵中斷編程實(shí)例：

配置引腳功能：

設(shè)置串口：

打開中斷：

設(shè)置中斷觸發(fā)方式：

導(dǎo)出工程：

追入向量表中對(duì)應(yīng)的函數(shù)：

繼續(xù)往下追相應(yīng)的函數(shù)：

繼續(xù)往下追：

需要重新編寫的中斷處理程序：

重新編寫中斷處理程序并添加必要的頭文件：

串口中斷實(shí)例

內(nèi)容概要：

原理圖分析

串口中斷編程步驟分析

串口中斷編程實(shí)例

串口原理圖分析

串口中斷編程步驟分析：

1、使能相應(yīng)的時(shí)鐘

2、配置GPIO管腳為串口功能

3、設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)

4、使能相應(yīng)的中斷

5、實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序

串口中斷編程實(shí)例：

引腳功能選擇為串口功能

設(shè)置通信協(xié)議

打開對(duì)應(yīng)中斷

在中斷向量表中找到對(duì)應(yīng)的向量，往里面追

串口接收中斷的實(shí)現(xiàn) ?

找到串口接收模式下的函數(shù)，繼續(xù)往里面追

找到回調(diào)函數(shù)并改寫

改寫代碼如下：

main.c中定義一個(gè)全局變量用于存放字符串，并將串口接收中斷使能：

uint8_t buf[10];

?

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buf, 1); //串口接收中斷使能（這里設(shè)置的是接收一個(gè)字符就中斷）

在usart.c中重新編寫回調(diào)函數(shù)：

??extern uint8_t buf[10]; void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if(huart->Instance==USART1){//HAL_UART_Transmit(&huart1, "receive success!\n", 17, 100);printf("receive success : %c\n", buf[0]); //如果調(diào)用printf函數(shù)，則需要重新編寫fputc函數(shù)HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buf, 1); //每次調(diào)用中斷程序后都要重新使能} }重新編寫fputc函數(shù)如下： int fputc(int ch,FILE *f){ while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0); USART1->TDR=(uint8_t)ch;return ch; }

測(cè)試結(jié)果：

?

串口發(fā)送中斷的實(shí)現(xiàn)

串口發(fā)送中斷使能：

HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, "TX\n", 3);//串口發(fā)送中斷使能

追加到回調(diào)函數(shù)：

重新編寫回調(diào)函數(shù)：

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if(huart->Instance==USART1)//判斷是否為串口1的發(fā)送中斷{printf("tx success!\n");//如果發(fā)生中斷，則打印一句話} }

測(cè)試結(jié)果：

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的物联网之STM32开发四（中断系统）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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