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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. y. \$ E, w- ?, }  v5 R6 Y3 _, J
9 _9 s2 D7 A8 }4 C6 L& d0 b
一、几个概念2 e) P- m- w% }7 x0 y! ]. B7 ^

4 c* x$ c+ s% `7 y          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:
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4 e6 S  y1 d9 L" z# S3 ~        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。4 C0 q4 w$ \& a) A7 w, P" M
( t* u4 ^+ Z. }0 i. N! q3 R
         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。
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" T9 Q) G; W6 ?) \6 B' V& L% h
$ W& f7 [9 l3 g4 g7 o1 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))。
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+ V) Z- D* a5 A# y4 O# A        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。
  D. y2 w! a9 @, V" R; i6 W9 [& A- ?
! ^/ T7 ?9 g/ J6 g9 a二、优先级
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( g6 r8 K) R7 e8 ~+ `        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。
8 R  Y# t; U5 y' V8 M# H7 b& ]8 e4 ^
        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。
) ?# P1 L. A+ B& D& \' h$ ?# x7 w/ r! Y* z" k6 Q$ [
        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。
+ {  W- y* @+ T% @8 |0 T; x6 {3 s
$ }* D! |* Z/ `% m        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。4 v4 M/ |' K) O( Y

2 X. [0 M- }  G( m: L$ ?, ^8 L        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' b5 Z9 Y, B
+ b+ ?3 f3 V+ h        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。
9 A, G# H  A2 R7 W, R/ R1 r& e( G/ P' q# j6 D1 ^% j9 ~! a0 h$ l
        这基本能讲通NVIC的原理了。5 {1 U4 V/ t" j+ C$ U, }
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