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一。 中断系统
STM32F103上有16个内核中断和60可外部中断,具有16级可编程的中断优先级(中断优先级由“抢占优先级”和“响应优先级”来控制) 1.1 抢占优先级和响应优先级的意义和区别 STM32F103的每一个中断都会被设置一个抢占优先级和一个响应优先级。 高优先级的抢占优先级可以打断正在进行的低抢占优先级中断 例如:设A的抢占优先级是0,B的抢占优先级是1(数字越小,抢占优先级越高)。此时如果B正在执行中断内容,某时刻A突然发生中断,那么系统会先暂停B的中断内容,从而先执行A的中断内容,A的中断内容执行完后,再回到B的中断中。 抢占优先级相同的中断,当两个中断同时发生的情况下,哪个响应优先级高,哪个先执行。 例如:设A,B的抢占优先级都是0,A的响应优先级为0,B的响应优先级为1。那么如果此时A,B中断同时发生,那么系统会先进入响应优先级高的中断,也就是说会先进入A的中断,后进入B的中断。 抢占优先级相同的中断,高响应优先级不可以打断低响应优先级d的中断。 例如:A,B的抢占优先级一样,而A的响应优先级是0,B的响应优先级是1。当B正在执行中断的时候,某时刻A的中断发生,此时系统会继续执行B的中断,不会进入A的中断。 如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都一样,则看哪个中断先发生就先执行。 1.2 中断管理方法 首先,对STM32F103中断分成0~4组。同时对每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级。 如图: 分为0组时,没有抢占优先级,有4级的响应优先级 分为1组时,有1级的抢占优先级,有3级的响应优先级 分为2组时,有2级的抢占优先级,有2级的响应优先级 分为3组时,有3级的抢占优先级,有1级的响应优先级 分为4组是,有4级的抢占优先级,有0级的响应优先级 ◉举例:设置中断优先级组为2(意味着有2级的抢占优先级,有2级的响应优先级);设置中断3的抢占优先级为2,响应优先级为1;设置中断6的抢占优先级为3,响应优先级为0;设置中断7的抢占优先级为2,响应优先级为0 此时这3个中断的优先级顺序为:中断7》中断3》中断6 1.3 中断优先级分组函数 void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup) { /* Check the parameters */ assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup)); /* Set the PRIGROUP[10:8] bits according to NVIC_PriorityGroup value */ SCB-》AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup; } 函数参数是“分为几组” 参数的有效输入为: NVIC_PriorityGroup_0 分为0组; NVIC_PriorityGroup_1分为1组; NVIC_PriorityGroup_1分为2组; NVIC_PriorityGroup_3分为3组; NVIC_PriorityGroup_1分为4组 1.4 设置每个中断的抢占,响应优先级(相关寄存器) STM32通过一系列的寄存器来配置每一个中断的抢占优先级和响应优先级,相关寄存器如下: 这些寄存器的作用如下: IP【240】寄存器 全称:Interrupt Priority Registers 作用:控制中断优先级 有240个8位寄存器,每个中断使用一个寄存器来确定优先级,STM32F103使用到IP【0】~IP【59】。 每个IP寄存器的高4位用来设置抢占和响应优先级,低4位没有用到 。 ISER【8】寄存器 作用:用来使能中断 32位寄存器,每个位控制一个中断的使能。STM32F103有60个屏蔽中断,所以只使用了其中的ISER【0】和ISER【1】 ISER【0】的位0~位31分别对应中断0-31,ISER【1】的位0-27 对应中断32-59。 ICER【8】寄存器 作用:用来失能中断 32位寄存器,每个位控制一个中断的失能。STM32F103有60个屏蔽中断,所以只使用了其中的ICER【0】和ICER【1】 ICER【0】的位0~位31分别对应中断0-31,ICER【1】的位0-27 对应中断32-59。 ISPR【8】寄存器 作用:用来挂起中断 ICPR【8】寄存器 作用: 用来解挂中断 IABR【8】寄存器 作用:通过它可以知道当前正在执行的中断是哪一个,如果对应位为1,说明该中断正在执行 1.5 设置每个中断的抢占,响应优先级(具体的中断初始化函数) void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct 参数为一个结构体,该结构体的定义如下: 其中的设置响应优先级和设置抢占优先级就是IP【240】寄存器的作用;其中的使能/失能就是ISER【8】和ICER【8】的作用 在使用时应该先new一个这样的结构体,具体如下: 1.6 总结(中断优先级的设置步骤) 中断优先级的设置步骤: 设置优先级分组 针对每一个中断,设置对应的抢占优先级和响应优先级 如需挂起/解挂,查看中断当前的激活状态,可分别调用相应的函数 二。 外部中断实例 2.1 外部中断概述 STM32F103每一个IO口都可以作为外部中断输入 中断控制器支持19个外部中断/事件请求 线0~15:IO口的输入中断 线16:连接到PVD输出 线17:连接到RTC闹钟事件 线18:连接到USB唤醒事件 STM32F103有112个IO口,但只有16条中断线,它们之间的对应关系如下: 如图,GPIOx.0映射到EXTI0;GPIOx.1映射到EXTI1…GPIOx.15映射到EXTI15 中断线只有16个,每一条中断线在同一时间只能被一个IO口所映射。也就是说GPIOx.0中同时只能存在一个IO是输入中断。 对于每一个中断线,都可以 设置相应的触发方式(上升沿触发,下降沿触发,边沿触发)以及使能 关于中断服务函数 有16个中断线,但只有7个中断向量,也就是说只有7个中断服务函数 2.2 外部中断配置的步骤 以按键的外部中断为例。 使能IO口并将IO口配置为输入模式 跟“按键初始化函数类似” GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//使能GPIOA和GPIOE的时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_3;//KEY0-KEY1 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置为上拉输入 GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE3,4 //初始化 按键 WK_UP GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置为下拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA0 开启相应IO口的复用时钟 使用到的库函数为void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState); 该实例中两个参数应为: RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); 设置IO口与中断线的映射关系 使用到的库函数为void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource); 第一个参数是“哪一个端口”(例如GPIOE);第二个参数是端口号(例如GPIOE4) 该实例中两个参数为: GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource4);在GPIO.c文件中 这样配置完成后,GPIOE4就已经映射到中断线4上了!!!!!! 初始化中断线,设置触发条件等 使用到的库函数为void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct); 在exti.c文件中 实例中: EXTI_InitTypeDef EXIT_InitStrue; EXIT_InitStrue.EXTI_Line=EXTI_Line4; 初始化的中断线 EXIT_InitStrue.EXTI_LineCmd=ENABLE; ENABLE or DISABLE EXIT_InitStrue.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt; 中断触发或者事件触发,该模式是中断触发 EXIT_InitStrue.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; 触发中断的模式,该中断是下降沿触发 EXTI_Init(&EXIT_InitStrue); 这一步完成了中断线4的初始化!!!!!! 配置中断优先级分组,并且配置抢占优先级和响应优先级 中断优先级分组: NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 设置中断分组2; 2位抢占,2位响应; 在misc.c文件中 中断线4抢占,响应优先级配置: NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue; NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=EXTI4_IRQn; 选择中断线4 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; 使能 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2; 抢占优先级 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=2; 响应优先级 NVIC_Init(&NVIC_InitStrue); 编写中断服务函数 中断函数格式如下: 该实例中是中断线4,故: void EXTI4_IRQHandler(void) 在startup_stm32f10x.hd.s文件中 { } 清除中断标志位 调用函数:void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line); 在exti.h文件中 在实例中: void EXTI4_IRQHandler(void) { delay_ms(10); if(KEY0==0){ LED0=!LED0; LED1=!LED1; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4); 清除中断线4标志位 } 至此,以按键KEY_0为外部中断的相关配置就此完成。 |
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