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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
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8 f$ h/ ~$ M) F; w一、几个概念
( e9 `$ ]  L+ u: J; E  j! K: e$ a' `
; d; _! A! h: \- j9 ?          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 v' u6 p# _7 [" _5 j4 Z1 b8 E% o1 s: a: C3 g
        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。* Q+ {* i/ ]; K4 X8 ]& |' j6 g9 e* a

# f$ L  |5 G- A& S" r+ p$ o         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。
( ^+ y7 C4 i3 Y) O' m! P, U: B7 ~4 ]' S* a8 d% c' H8 Q
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" f( f& v$ E% s# B* v1 k" F% V2 r3 W& b6 Z% ^+ y5 U: Q1 ^6 P
        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))。
- s! S8 v5 Z- c9 {
+ _" j. }# ~& x$ A2 W        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。
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  X! q4 Y) k' c. h  o9 l二、优先级+ S- Q2 ?, S1 S3 w5 k  u, P

5 P. _/ Y  ^: U* L+ r; }. I: J        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。
- U& Q8 H6 Q) L$ G) K& {) k0 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。
) y2 P" w2 C" Z5 Z: f9 _4 O; s1 q6 T6 S3 z- n. I
        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。5 c: Z7 H3 Y/ n+ K2 {8 R' d
# A& D( W% i0 s! b+ S
        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。! Y3 ]" o. I0 a& y1 ^( |/ ~  P

+ A* g, I) x7 c0 Z        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。0 g& y$ u4 s9 `( @# }

9 a8 {6 F' b! S; 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。' `4 T& s# x* Z' h' _0 z

2 K! M3 X9 c( f/ K1 W2 ]% P0 u        这基本能讲通NVIC的原理了。
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. g5 ]) u. w9 P' a: Z
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