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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4 X8 f' }" e# O$ |/ S
1 B* t5 |% ?3 ^- O
一、几个概念  Y, X$ O1 k+ E: V* y' K# s

& K# Q. [# \5 s: b2 [: {( C  @          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:
5 ?  k/ ^- A& f% u  S$ A7 |$ B+ T2 Q' i# d, x
        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。
) s$ S+ U! d. q- H2 j
' E! U, o, {% F( y, y         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。
: h3 B  B4 b  ~( X* K& J4 r" z% M. e0 z7 x1 J
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5 Y) o  Q7 T% W5 ]) U! ?

& T4 o9 Q' o* t        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))。
  P# _1 A9 |! C2 p1 S: d: Q9 r, F+ X! `8 p" o+ p: g9 }5 [6 L
        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。, R( }) ~3 Z5 b; F2 }) }

9 d- K; Y9 {# s: G, o. C二、优先级, x' m& K3 {5 J

6 |; A) i: V4 \) i& M2 ~" v+ {7 a        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。
( i) a# s/ Y" [
$ f% z0 m( ]% |6 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 G5 [7 T' z+ _# I7 [

2 }' o7 P" N+ s/ V1 v5 K, L        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。$ `' t3 v9 N- e; t
3 e5 J6 c- s9 X6 [$ H
        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。
1 d: t3 ]  h) J" I* p
/ N+ K6 S* Z3 a2 y  u2 n1 ?) v        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。
8 D$ Q$ Z$ f5 Y; ~! L, a: p% ]- k  V4 x: N" |
        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。
: }) w; i% ~" w7 J& V2 z" P5 E4 |1 A7 t" e. q0 L) x7 G
        这基本能讲通NVIC的原理了。- ^5 v+ c8 O# W$ Z  A3 g* ^7 K4 W( ^" ^
1 B2 e7 [0 m' g  H+ [/ }4 N, o

) U1 U( W6 T: y# ]+ b8 v" L
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