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【经验分享】STM32f1的中断系统

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-28 21:00
stm32是一款基于cortex m3的单片机,其对中断的控制在核内部,因此stm32对中断处理与cortex m3区别不大# U9 K) b6 t; g8 e9 r0 D& a

5 J* ~- k/ [- H/ e8 f  d一、几个概念
  r/ m2 P  s) x' X. e9 ?/ J6 U- Q% y7 K
          异常与中断:《权威指南》译者给出的定义为:“所有能打断正常执行流的事件都称为异常”、“异常与中断的区别在于,那240个中断对CM3核来说是‘突发事件’,也就是说该请求信号来自CM3核的外面,对CM3核来说是‘异步’的;而异常则是因CM3核的活动产生的,在执行指令或访问存储器时产生的,对CM3核是‘同步’的”。我认为他第一句和第二句矛盾。对这个问题有两个理解:
0 d8 [* {; ~; M; R
$ P, v' y8 Z+ ?, V        第一种就是第一句的理解。第二种理解为:编号(权威手册表述)0~15的为异常,16~255的‘外部中断’就是中断。我认为这只是概念的冲突,并不影响对芯片的使用,本文采用第一种理解。
; Y  Y/ ]) D! z+ l0 Q2 \" V% B9 S2 |+ w: y2 e* ^  Q
         外部中断:对这个概念的理解有两个出发点,若讨论内核,则来自核以外的中断,即编号16~255的都叫外部中断。另外一种是从stm32芯片出发来理解,所谓的“外部”是指受EXTI控制的中断。本文研究的是单片机,采用第二种理解,同时把16~255号称为中断。( H/ J; D: f$ F# H3 A
; p; y& J: ?; G1 A) p  W  E
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  p6 w1 q1 ]2 C9 ^" K$ C

( N$ L5 _! E, L- B        事件与通道。事件还不能算为一个中断。上面谈到的16~255号中断,在stm32中其实是中断通道的概念,多个要申请中断的事件可能会公用一个中断通道,在核看来他们是一样的,只有在中断服务子程序里读标志位才能分辨到底是谁申请的中断。就好像一个宿舍里好几个人,通过一部公用电话给警局报警,警局只知道是这个号码(中断通道)报的警,但不知道是宿舍里哪一个人(事件),若想知道是谁在打电话,则需要询问(读相关标志位,如TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update))。
( `( D0 O3 ^3 u) v4 ~* r; M6 w" w& T+ ]  J/ I% [" S
        CM3核支持240个中断,但是,st采用的只有68个,即68个中断通道。
! U' T" ~( Z1 j0 q) `2 l' M0 y. u
! c* l8 P  u: C7 Q; B- b6 Q二、优先级! @7 S0 k* Y5 y5 h5 ~$ m! o
/ F7 W$ ^2 w0 V+ ^) y# }( u
        有三个异常,复位、NMI、硬fault的优先级是负的,是最高的,是软件不能编程的,比其他任何异常都高。对他们的理解没有难度,就一个:优先级最高。6 o3 o, Y5 U" s2 W* u" ^1 i
# e; \' ?: s' P/ W0 d- S
        再来看其他的异常,他们也有硬件优先级,随着编号的增大而降低。他们的优先级都是可以编程的,软件优先级权限高于硬件。软件优先级数字越大优先级越低。4 A5 Q6 Z- f8 O( c7 g+ x; P

, h) J# v! |% Z" S3 p# i8 r* a        什么叫抢占。当系统正在相应某异常L时,如果来了抢占优先级更高的异常H,则H可以抢占L。+ M/ Z- \" z; B9 ~! c3 B" @$ X

) Z% [6 F0 U. Y+ o        那么抢占优先级也就好理解了,它是关于中断嵌套的。从优先级则与嵌套无关,当抢占优先级相同的异常有不只一个挂起时,就最先响应从优先级最高的异常。
" V" y! f0 i7 h: i* X6 I2 o4 O) U: n" ], g/ u  ~& _: P3 m5 r
        优先级分组。CM3利用一个字节对中断进行优先级分组。即确定这个字节的几位用来表示抢占优先级,几位表示从优先级。stm32没有用完这一个字节,只用了高四位,所以分组最多有16个抢占优先级,最少没有抢占优先级,对的,没有抢占优先级。《权威指南》里“从优先级至少一位”的说法不准确。; j* l  H' v9 K
7 Q% z- v# C$ J5 @
        每个中断通道都在NVIC内有一个字节(PRI_N,stm32用到其中高4位)来表示其优先级。( L8 q. \- d4 s, P

9 q2 O. ~: [( z        这基本能讲通NVIC的原理了。
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