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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6 J0 v9 a# }. U$ I( ~( J8 X" ?* Z

& m8 W8 Q& @2 I一、几个概念$ \, Q" {1 ~1 x$ G+ l6 i5 c, d) Z2 [
+ b5 i+ `9 j6 A6 G% a
          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:
- v, U" |/ @4 h( Y
8 [. c0 J* M1 z( K) K1 j8 u        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。: D; [8 r5 V  I6 r4 \+ n
; v9 h; E; o3 ?( i
         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。* k! I! r0 _: p) u( q) [* I- I# O0 g
8 u* k5 k( P& c% F4 X7 y1 G$ |
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4 G. o1 Y+ {! j" i
7 U3 _% @' x8 G8 p* h' N        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))。% ]1 F- F. i: ~: k$ E/ f, q9 B

& @4 {/ i2 Y$ t; B) D$ 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。
9 f1 ?. n+ P" k. d& q* E2 P, |# z3 l4 b% w) y4 X. c( ~
二、优先级. j: L( L8 `& W$ [3 K

* k+ O/ ~( b! D# d3 D9 {0 D        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。& d- Z8 ]+ i* ?/ A3 {

0 u3 N0 z, M6 r; B$ F5 A        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。
1 E  o& N  C. T% Q* G
( ^2 R8 V) o0 f2 A+ F+ ~        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。/ w1 V7 O( n9 G. d0 l. n
& P. ]7 o/ P" o8 _2 v# m# l$ k
        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。
* J) P1 j+ s' p& w% {7 n9 M5 E+ h* b  w
        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。
# M1 O! {! I. M/ t) [4 U2 a. d# f( s) }% B. g3 u
        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。( S! i$ j" [1 W/ V
* H3 L, _/ u7 A; T$ {0 y5 Z$ m
        这基本能讲通NVIC的原理了。
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