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: 8 Q: l3 m0 ]; a
" j, [) G4 r5 ?( D6 I/ t, G0 o% ]# D" [: R7 ]& q* v. X
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();
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( X' ?, C, W3 t; a3 S$ {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 % k. |3 \7 W" d- u
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:
, N8 j% H& G: p# b) E
5 `! ]* v L5 c# U
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。 d* H* I5 Z$ J' |: u0 `2 ~
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)" s/ r: h$ |( z9 g* K2 A
- {
6 O1 C# Q6 V' }9 P - NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
N1 m/ g! ^5 C) G# U -
- p+ ^8 ]7 o" I% T) c& P - /* 配置NVIC为优先级组1 */, h0 C+ Q6 A: v5 k& D3 B: ~* f
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);" e3 j% `; R a6 A8 W+ l& y
- 7 G7 g" _* ]# t* C
- /* 配置中断源:按键1 */
( e7 j% C6 d3 d) f0 {3 ? - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //配置为EXTI0通道
! R. h1 d4 l# R5 K" Z" m4 ` - /* 配置抢占优先级 */( g4 i0 ?6 P! [9 a: e
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;1 N" s+ X+ i! p; |9 u' q8 Y, O, @
- /* 配置子优先级 */
* _4 F; c# o l4 p( L! R5 x# J - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
3 t5 c2 p7 M$ G8 Y( c - /* 使能中断通道 */
+ S5 o# d, M; u1 ]7 ? - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;& [4 n8 F9 S) A
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将上述配置参数传入中断初始化函数1 H! X4 g9 G0 h/ a# z6 k% s& H
- }
! f/ S; k. A7 p3 v+ x
6 _1 |# X: `% N
复制代码 7 Y7 ?7 J( p8 Q+ C, @, P: e% Z3 I
除了中断线的配置,我们还要配置对应引脚 - void EXTI_Key_Config(void)
7 Z0 a0 m3 K8 F# @ - {. c' o& N& z" {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- j& m: p( T* W - EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
! ?5 Q; C( N" u: d
' T! A. ?& V& [4 ]6 i3 t- ]- /*开启按键GPIO口的时钟*/. O" A% s% x' }
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);! A: `6 i3 L. D8 f. F0 E7 F, |
-
1 v7 g0 S, Z; }' u; D - /* 配置 NVIC 中断*/$ B& o8 j* G1 n1 x6 K2 r& |$ a
- NVIC_Configuration();3 N* m/ F( t3 \: T4 h9 q
- /*--------------------------KEY1配置-----------------------------*/
6 s2 C# N, P5 R7 g- }; j+ V! c# u - /* 选择按键用到的GPIO */
4 t d3 F, r2 B1 j) v9 w ] - GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;/ i9 a. ]' r9 \7 x2 E
- /* 配置为浮空输入 */ / X8 M; v4 W9 z# z
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
, S6 t& o9 s5 @' A( X - GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
4 D; A7 f) H& u0 A, y
- Q/ M/ ~" n7 _- }( S5 H) |- /* 选择EXTI的信号源 */
/ z; E* l r6 O+ m% A! S - GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); 8 T1 F R/ P+ H
- EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;6 U% A$ G; J0 D
- # I2 D' b( v4 P) B' @0 e1 n
- /* EXTI为中断模式 */
* @( w- G- X8 z! n - EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
9 Y; f$ y6 p7 b9 N9 L - /* 上升沿中断 */( E: O+ g! B+ k6 S* L
- EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
+ K [! U# V% L6 Z - /* 使能中断 */
2 Z& H. ~, U' z. @ - EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
6 m# j- {0 w+ o4 S/ W, r6 _7 }7 o0 H - EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);; Z! Z% D; m% r
- }) Q! G8 j& b9 [1 T' `
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8 Q9 X3 v9 B. R0 Z+ Y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 Interrupts8 }0 j0 U7 i. k8 Y9 s
- DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog
/ I; p! P k8 i3 P; R2 i - DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect; U) z, n6 v# P9 ]: e
- DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper9 ~- ]3 y% s3 E2 j Y& u
- DCD RTC_IRQHandler ; RTC9 {4 l p2 j* I
- DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
* @% L2 _. g* U6 P - DCD RCC_IRQHandler ; RCC
- { c. m9 t. U% B+ W- @ - DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0# E2 q4 D6 ^0 X0 s
- DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1
) u2 L+ v$ E+ L3 z/ y1 q" l - DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
: O7 A( S' ~, x7 ~0 v8 T( G4 M - DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3
& Z# H6 m, x4 t# P2 D2 N& A& C7 s - ...7 `6 D3 l) G+ P9 x& V. D$ M( e" Q
- ...2 t) Z0 G+ H- G k- \
- ...+ } k% m4 D/ G# S l. d! R5 t
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# C" C- u& O" b$ V. g; ?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)5 H: g* N9 j5 `. E& C- p9 G
- {
; b2 l: [$ H4 g" _0 y4 b - //确保是否产生了EXTI Line中断
. {& k0 L5 v" v/ c7 ?, a - if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
$ k' S2 d8 r0 `3 @$ s ]& m - {
' D% o# Q$ X* f' c) N: ~" M$ n; l+ k - /******/
( ]* l x; `* _ y: L9 w$ @5 t - //LED闪烁相关代码0 G9 F4 E! J: _
- /******/+ l8 M5 L6 A [: G" @* v
- //清除中断标志位
# i. b3 m; U8 f* Q& N( `; x' |3 Q1 x - EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
T7 a, \$ L; i7 G- c, A6 x0 W - } & Q Y- i' q" M& W7 y* E0 d4 [
- }
! _4 J) O5 s' f* ~* D
复制代码 O3 j5 }- v' W M. g/ [9 E# N1 W
至此,整个中断的流程梳理完毕 3 T8 ^) ~( B& [& G
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