STM32具有十分强大的中断系统,将中断分为了两个类型:内核异常和外部中断。并将所有中断通过一个表编排起来,下面是stm32中断向量表的部分内容:
% U* @) {# o# l8 X
) X, `# p% a2 u D, e/ ~+ |% a& ]
& \& ]! k; o( u
上图-3到6这个区域被标黑了,这个区域就是内核异常。内核异常不能够被打断,不能被设置优先级(也就是说优先级是凌驾于外部中断之上的)。常见的内核异常有以下几种:复位(reset),不可屏蔽中断(NMI),硬错误(Hardfault),其他的也可以在表上找到。 从第7个开始,后面所有的中断都是外部中断。外部中断是我们必须学习掌握的知识,包含线中断,定时器中断,IIC,SPI等所有的外设中断,可配置优先级。外部中断的优先级分为两种:抢占优先级和响应优先级。 什么是抢占优先级?抢占优先级比较霸道,一言不和就插队。抢占优先级高的,能够打断优先级低的任务,等优先级较高的任务执行完毕后,再回来继续执行之前的任务。所以当存在多个抢占优先级不同的任务时,很有可能会产生任务的嵌套。 什么是响应优先级?响应优先级则稍微谦逊些,比较有礼貌。响应优先级又被称为次优先级,若两个任务的抢占式优先级一样,那么响应优先级较高的任务则先执行,且在执行的同时不能被下一个响应优先级更高的任务打断,所以我说它比较有有礼貌。。 中断控制器(NVIC)因为stm32的中断系统比较复杂,所以在内核中有一个专门管理中断的控制器:NVIC. NVIC负责除了SYSTICK之外的所有中断的控制,十分重要! 在标准库中,提供了一套通过NVIC来控制中断的API,我们首先来看NVIC_Init()函数,这套函数首先要定义并填充一个结构体:NVIC_InitTypeDef 该结构体的定义如下: NVIC_IRQChannel 需要配置的中断向量 NVIC_IRQChannelCmd 使能或者关闭相应中断向量的中断响应 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 配置相应中断向量的抢占优先级 NVIC_IRQChannelSubPriority 配置相应中断的响应优先级
结构体的四个成员都比较好理解,这里就不再累述了。 不过要注意一点的是,NVIC只可以配置16种中断向量的优先级,其抢占优先级和响应优先级都用一个4位的数字来决定。在库函数中,将其分为了5中不同的分配方式: 第0组:所有的4位都有来表示响应优先级,能够配置16种不同的响应优先级。中断优先级则都相同。 第1组:最高一位用来配置抢占优先级,剩余三位用来表示响应优先级。那么就有两种不同的抢占优先级(0和1)和8种不同的响应优先级(0~7)。 第2组:高两位用来配置抢占优先级,低位用来配置响应优先级。那么两种优先级就各有4种。 第3组:高三位用来配置抢占优先级,低位用来配置响应优先级。有8种抢占优先级和2种相应优先级。 第4组:所有位都用来配置抢占优先级,即有16种抢占优先级,没有响应属性。
这5种不同的分配方式,根据项目的实际需求来配置。 配置的API如下: - NVIC_PriorityGroupConfig();
复制代码 + p; |. N5 C/ J$ Y6 n6 N) U
其中括号内可以输入以下一个参数,代表不同的分配方式: NVIC_PriorityGroup_0 NVIC_PriorityGroup_1 NVIC_PriorityGroup_2 NVIC_PriorityGroup_3 NVIC_PriorityGroup_4
' I1 u% N4 \& Q7 ^: _. e. d A
EXTI外部中断STM32的所有GPIO都引入到了EXTI外部中断线上,也就是说,所有的IO口经过配置后都能够触发中断。下图就是GPIO和EXTI的连接方式: 从上图我们可以看出,一共有16个中断线: EXTI0到EXTI15. 每个中断线都对应了从PAx到PGx一共7个GPIO。也就是说,在同一时刻每个中断线只能相应一个GPIO端口的中断,不能够同时相应所有端口的中断事件,但是可以分时复用,在程序执行过程中,这个不需要我们太多的去关心。我们关心最多的是中断触发的方式:
$ O1 O9 O# [% r' p& U
5 _! V P; b0 R1 S
在EXTI中,有三种触发中断的方式:上升沿触发,下降沿触发,双边沿触发。根据不同的电路,我们选择不同的触发方式,以确保中断能够被正常触发。 5 w4 x2 X1 |, n
实例为了便于理解,这里我们将中断配置代码贴上来。 - void NVIC_Configuration(void)7 a) J/ S. t5 q p! x* }
- {' \: x5 @0 [( k! \' N4 u
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
" w. p7 o+ n1 l( k& L0 K -
4 H6 `( H* R$ i) B& H) t; Q - /* 配置NVIC为优先级组1 */
9 E! I9 U' {/ D1 L8 p* E - NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
$ l' f/ H3 b2 o/ H/ _1 ~' ~, P - ' N. |# c9 F- R. |; a) V: R C3 i
- /* 配置中断源:按键1 */( F1 C. D3 `' h8 |1 w
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //配置为EXTI0通道: M! C! r* C8 k9 q3 O& {
- /* 配置抢占优先级 */. x/ B* J8 p1 B+ X% ^3 `% X" z
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
- ]5 Z( ^' `: m. s* y4 d1 N - /* 配置子优先级 */
N3 O& H9 _- E4 O" o - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
2 {6 ~9 j) m# Q2 ^7 r - /* 使能中断通道 */
5 r y, l$ J, R. f( D - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;1 }/ F: l6 `, F2 x& y
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将上述配置参数传入中断初始化函数
% M2 F0 F+ U& ]0 H - }4 M+ V Z% [2 b4 x( h e' _
4 M. n7 i b! L9 ~) ~: \* |6 c7 S
复制代码 , n o8 E5 j1 T: O3 e- m& V8 `
除了中断线的配置,我们还要配置对应引脚 - void EXTI_Key_Config(void)
* ?, w1 p0 f1 r3 F - {
2 |" X. D+ U$ M - GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; " m5 q& _: U- i3 ~$ t3 {, Y
- EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
; F' p2 o8 ]4 t! [7 u' @$ F5 t% u& X$ ] - * {1 h" z# s4 X2 A
- /*开启按键GPIO口的时钟*/0 {0 O% k+ j4 }% U
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);1 c( J* A8 j- C- O" ]0 x8 T+ r
- 0 E- G+ x5 R) h3 E, C Q6 p o
- /* 配置 NVIC 中断*/
6 c5 `8 s7 O0 }1 t9 T+ R - NVIC_Configuration();. s( ~3 o$ g4 r
- /*--------------------------KEY1配置-----------------------------*/
1 Z5 W' g2 Q9 \ - /* 选择按键用到的GPIO */ 5 V1 l: Z% d& Y* t
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;1 S' J* }7 U& r
- /* 配置为浮空输入 */ ( W+ {& W# F `# l: L2 R4 `0 M. V/ i
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;5 u& J+ K: P/ \: K3 C
- GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
4 i m# C8 |# g& @ - / u' X8 Q9 ?, m( K! v. j
- /* 选择EXTI的信号源 */
7 z0 f! u( C* {, q' c I! Z! \ - GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
% T- F" m1 T* \. W) @8 }# h - EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; s- G# n4 ?4 X$ H) Q3 s! \8 W1 g: l
-
, X$ D! O; q; ~' @ - /* EXTI为中断模式 */0 o# G& u9 P# h$ Y
- EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
+ l# U5 y1 X4 C: S3 {# D - /* 上升沿中断 */9 w9 K7 P" u l- C, \1 y
- EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;8 {6 D! b, j# P' B2 W
- /* 使能中断 */ ; l# M3 `2 A# p8 S! e* s
- EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
) g$ J0 ]1 _0 i/ X - EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
' J+ u5 R5 |7 m5 d - }
+ V+ |2 ^+ A% S& Y5 T3 x. H
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' N8 |% w8 d. O2 b' z至此,中断的配置完毕。相信你已经看出来,上述代码是将PA0配置为上升沿中断。不过,现在只能够说该中断已经配置完毕,但我们还不能使用它。我们还缺少一个中断的执行函数。 当中断被触发后,程序要马上跳转到中断函数去执行中断操作,这个函数在工程创建时默认时没有的。需要你自己去添加。而且需要注意的是,中断函数的名称必须是由标准库提供的,否则无法识别。 我们打开startup_stm32f10x_hd.s这个文件,在里面能找到这么一段代码: - ; External Interrupts
3 _$ k5 S0 [8 M- X - DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog
+ F5 w- |" b& w9 d- V E; g0 A - DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect* e, O9 U* ]% F$ G: r6 V1 a' M
- DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper8 o5 i* n M% I) H W
- DCD RTC_IRQHandler ; RTC; z- }3 C. ?$ H( e
- DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
2 T2 `* C8 y% F. m9 ^8 _ - DCD RCC_IRQHandler ; RCC6 V/ C( Z5 J9 n3 O$ H! k3 y
- DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0; ^! z$ l/ Z2 F9 n- c
- DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1 M. s$ \) r) g" p6 H) r# h* C7 S
- DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
. {- v" M5 }% v& L! `8 F1 r - DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3& ^. K- R: N( _/ u6 d
- ...
! Z& z; E7 R! ^ - ...
# m' e$ W5 o/ L* r% R - ...0 H& }7 }) L/ ~/ {
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2 q) t8 h" \: ?8 B不难看出,EXTI0_IRQHandler 就是中断线0的中断函数,所以,我们把这个函数添加到工程中即可。最好添加到stm32f10x_it.c 这个文件中,方便管理。 可以在这个函数中添加你想要的功能,代码如下: - void EXTI0_IRQHandler(void)) ]6 S a. f' `( K) D3 Z" Q E9 @
- {
) ~. G6 O% N+ x - //确保是否产生了EXTI Line中断
3 I! |; C/ J4 S- c# f% R+ `& } - if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
( Q( h5 z$ ]: m* D4 O! P - {
, y4 S+ e% t+ h* _; ^4 R - /******/2 g; \& U6 I3 }! S2 ~( E
- //LED闪烁相关代码' w$ X7 a! `5 p! W4 A# J- K; H3 f
- /******/
3 ^" ~3 P4 U- m& r - //清除中断标志位+ ]: g8 {; T, F4 M# u& z/ \
- EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
. P; W& M: W- k+ R. w3 r, O - } ! Q( T! x- }7 }/ A4 y
- }
- ^& u8 d% s- p$ ~& D
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至此,整个中断的流程梳理完毕 P- @+ D# T6 K! X# V. N9 c2 F8 N
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