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[经验] 简单介绍中断嵌套,带程序!

2020-8-27 17:58:49  291 Cortex-M3 中断嵌套
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ARM公司的Cortex-m3 内核,支持256个中断,其中包含16个内核中断和240个外部中断,并且具有256级的可编程中断设置。在ST公司的STM32单片机中最多有84个中断,包括16个内核中断(这16个内部中断是任何半导体商也改不了的),和68个可屏蔽中断,具有16级可编程的中断优先级。但是在STM32F103系列中只有60个可屏蔽中断,(107系列有68个)。

针对这60个可屏蔽中断,重点掌握它的一个中断优先级寄存器组IPR,全称Interrupt Priority Registers。这个寄存器组包含15个32位的寄存器,一个可屏蔽中断占用8Bit,那么一个寄存器可以控制4个可屏蔽中断,一共15*4=60。然而在这占用的8bit中又只使用了高4bit,这高4bit的分配才是STM32F103系列单片机中断嵌套的设置所在。STM32F103系列的中断嵌套分为5个组,分别是0、1、2、3、4  这5个组,下面是5个组与中断嵌套的对应关系。
1.png
对于抢占优先级和响应优先级,只需记住两点,第一、抢占任何优先级比都比所有响应优先级优先级高。只有抢占优先级更高的具有中断嵌套功能。(即打断其他正在执行的中断)。第二、数字越小优先级越高 ,抢占优先级和响应优先级都一样时,首先响应中断通道对应中断向量地址低的那个中断。

下面对0组和1组的情况做一个分析。
0组对应是0位抢占优先级,4位响应优先级,那么无抢占优先级,响应优先级可设置为0到15级(2的4次方种)中的任意一种。
1组对应是1位抢占优先级,3位响应优先级,那么抢占优先级只可设置为0级或者1级中的任意一种(2的1次方种),响应优先级可设置为0到7级(2的3次方种)中的任意一种。
上电复位时,中断配置为4组,并且60个外部中断都是抢占优先级为0级,无响应优先级。
总结一下:
  • 高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。
  • 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的中断。
  • 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。
  • 如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话,则看哪个中断先发生就先执行。

所以可以看出判断两个中断的优先级时先看抢占优先级的高低,如果相同再看响应优先级的高低。如果全都相同最后看中断通道向量地址。
一般来说在使用过程中,一个系统使用一个组别就完全可以满足需要。所以在使用一个组别后一般不要在系统中再改动组别,骨灰级玩家可以去试试(小心芯片烧了)。

外部中断:
STM32F103的外部中断EXti支持19个外部中断/事件请求。每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。
0到15线:对应外部I/O口输入中断
线16:接到PVD输出
线17:接到RCT闹钟事件
线18:接到USB唤醒事件
线16到线18我自己都没用过,主要对线0到15的I/O输入中断做一个总结,有个注意的地方是这0到15线的外部中断,其中0到4线,这5个外部中断都有自己单独的中断响应函数。5到9线公用一个中断服务函数,10到15线公用一个中断服务函数。
外部中断配置寄存器组EXTICR包含4个32位的寄存器,分别是EXTICR0、EXTICR1、EXTICR2、EXTICR3、但每一个寄存器只用了低16位,每4位控制一个I/O口,一个寄存器控制4个I/O口,EXTICR寄存器组控制16个I/O口,刚好一个GPIO的I/O口数。下面以 EXTICR0为例,用一个表格表示:
2.png
比如配置GPIOA.0就是将EXTICR0的低4位配置成0000,若配置GPIOB.1就是配置EXTICR0的4到7位,为0001。
这里有一个问题,如果要配置GPIOA.0和GPIOB.0,会引起冲突,不知道是不是分时配置解决的。我用的固体库的方式,不需要考虑这些,呵呵。注意使用固件库时中断复位函数是写在stm32f10x_it.c这个文件里的。


下面结合外部中断附上固件库版本的程序:

主函数里:
  1. void NVIC_Configuration(void)
  2. {
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitSructure;

  4. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);          //设置为优先级组2

  5. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;       //定义外部中断线13中断通道
  6. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;        //抢占优先级0
  7. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                       //响应优先级0
  8. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
  9. NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);                                                                     

  10. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;        //定义外部中断线15中断通道
  11. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  12. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  13. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
  14. NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);

  15. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;        //定义外部中断线0中断通道
  16. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  17. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  18. NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
  19. NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);


  20. }

  21. void EXTI_Configuration(void)
  22. {      
  23.   EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;                                                    //初始化结构

  24.   GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource13);  //指明当前哪个引脚为外部中断触发引脚
  25.   GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15);

  26.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);                                      //清除中断标志位 EXTI_Line13对应相应的中断线13
  27.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);

  28.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode =EXTI_Mode_Interrupt;                            //选择中断模式请求
  29.   EXTI_InitStructure.EXTI_trigger = EXTI_Trigger_Falling;                    //下降沿触发
  30.   EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line13|EXTI_Line15;  // 选择待使能的外部中断线
  31.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                                                        // 定义选中线的新状态  使能
  32.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);                     //把EXIT_InitStructure中的每一个参数按缺省值填入

  33.   GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);     //指明当前哪个引脚为外部中断触发引脚
  34.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  
  35.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode =EXTI_Mode_Interrupt;                            //选择中断模式请求
  36.   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;                    //上升沿触发
  37.   EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;            // 选择待使能的外部中断线
  38.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                                                        // 定义选中线的新状态  使能
  39.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);                     //把EXIT_InitStructure中的每一个参数按缺省值填入

  40. }

  41. stm32f10x_it.c这个文件里
  42. void EXTI15_10_IRQHandler(void)
  43. {
  44.               IF(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13)!=RESET)
  45.         {               GPIO_WriteBit( GPIOA,GPIO_Pin_8,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8))); //LED0翻转
  46.                       EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);
  47.   }
  48.              if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line15)!=RESET)
  49.         {               GPIO_WriteBit( GPIOD,GPIO_Pin_2,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_2))); //LED0翻转
  50.                 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);  

  51.   }

  52. }

  53. void EXTI0_IRQHandler(void)
  54. {
  55.           if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!=RESET)
  56. { GPIO_WriteBit( GPIOA,GPIO_Pin_8,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8))); //LED0翻转
  57.     GPIO_WriteBit( GPIOD,GPIO_Pin_2,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_2))); //LED0翻转

  58.   EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);   
  59. }
  60. }
复制代码


emitter 2020-8-30 07:55:06
谢谢老哥
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