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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
  a( a& P/ D% W! O+ {( @* p0 |) d  P3 h& }1 u$ P5 `4 X
一、几个概念
* P' L; h# ?( ~& p& u* y+ Q' X7 a: C! i6 B" r
          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:6 Y* I4 [. G, f* |( I" k
8 e, \* e5 C2 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。  E8 U$ A6 h- W

& q4 m# a! c0 B! p         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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, I, l4 E( \1 R: o
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4 K2 b& h) Q- Q; P9 d. L7 L+ Q

7 ^  I, V! e2 `  c1 l5 [8 F8 L        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))。
8 G0 r/ o! `$ K
5 L% u# B. z, r( t6 |# D; Z  |) Q        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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二、优先级
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        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。% ?7 f- u0 ?" F2 m4 l1 L
1 f5 V% |& q; P6 W- z
        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。
. w3 I  v( `# V; P1 e5 G& Z3 V/ ~) O3 x) C
        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。2 [$ Y) h0 T* F
# H, G/ M& H& B
        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。7 ]9 t7 N2 z6 L% A% L. x

: F7 y* D4 t( z8 q        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。
. I: O2 ^! q: o! B  O/ _  O2 K- ^; o6 U% J9 r" x. K& I
        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。: L2 r$ d* @/ \) g+ x* H9 p2 z  Y& t

( o' m9 b) Q- B8 F/ ~        这基本能讲通NVIC的原理了。2 n# A' b1 ]5 k# K
6 G. J3 ]: k, h+ c
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