你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

基于STM32F1的CAN通信之中断

[复制链接]
攻城狮Melo 发布时间:2023-10-23 16:35
一、什么是中断+ V5 C1 Q' y. C
首先介绍一下什么是中断。在实际开发过程中,中断是很有必要的。比如需要针对某种特殊情况进行快速响应,单纯的使用一个while轮询似乎并不能满足。中断的概念非常好理解,举个经典例子。比如你在家里看电视,忽然有人敲门,你临时把电视暂停了,转去开门。开完门之后再次回来继续看电视。中断也就是这种流程。看电视的行为就类似于程序中main函数的while,轮询执行业务。忽然有人敲门,对应程序运行过程中忽然产生了一个中断请求。此时暂停电视,对应于此时程序中断当前的业务,转而去处理中断业务(开门)。最后,中断业务处理完成后,再继续执行main函数while轮询中的业务。简单用一个图来表示一下; n$ V6 x. A' v. l  w) b

0 N. ?, X( s3 B8 h- b! e# `" ^/ r
2 ?9 G6 h& [5 m1 a. \; M6 u9 F
微信图片_20231023163549.png
. g) n& u( ^6 R) Q3 m# G. d
中断概念示意图

' }) ~* K& F5 u2 Z3 v6 g' r

& A, [0 i6 {' `8 s
根据中文参考手册的介绍,STM32F103ZET6除了一些特殊的中断外,常用的中断有60个,这些中断是通过中断控制器来有条不紊地分配执行的。7 M# ]7 _& P8 y
6 V! z3 r4 I3 T7 B# t' _+ J8 m2 `
二、中断的相关概念
! ^. m9 N* a7 V% ^& N$ N2.1 中断优先级
* o: n0 e1 \% j
从字面意思来讲,优先级用来区分中断的响应顺序。当同时接收到多个中断请求时,中断控制器会根据中断优先级来决定中断处理的顺序,优先级高的会先被处理。如果在处理某个中断请求时又来了一个中断,这时会根据两个中断的中断优先级来确定处理方式。如果新来的中断优先级比当前中断的优先级高,则会停止对当前中断的处理,转而处理新的中断。反之,如果新来的中断优先级比当前中断的优先级低,则需要等到当前中断处理完成后,再去处理新来的中断。
/ D& N5 h+ Z3 k6 S& c

: _* U0 q) F. h; i中断优先级有两种,一种是抢占优先级,一种是响应优先级。响应优先级通常又被称为“亚优先级”或者“副优先级”。当两个中断的抢占优先级相同时,用相应优先级来决定中断的处理顺序。如果两个中断的抢占优先级和相应优先级相同,则根据芯片手册中的中断向量号来决定中断的处理顺序。比如同时来了两个中断请求,在抢占优先级和响应优先级均相同时,中断向量号为41的中断会比中断向量号为42的中断先被处理。( D* Q" }- F) y

9 W( R3 E; t& D4 W& s

( t" A. t8 c* J/ s- q+ m6 GSTM32提供了16个可编程的优先等级(使用了4位中断优先级),优先级分组可以使用库函数提供的NVIC_PriorityGroupConfig()设置。
+ [, [6 |, }% Z# ]! f# V. `0 V

: V5 F2 r3 ?* k9 m* I2.2 中断嵌套
8 ^$ [& o7 Y3 o- Q$ J" W0 [一些低优先级的中断可以被高优先级中断打断,这种情况叫做中断嵌套。
* T+ m0 L; J* B
" d1 g1 \! n; k0 t2.3 中断服务函数+ M: ^  L' e+ M5 y  Q& m
中断服务函数就是在进入中断后需要执行的内容。/ |: g: W: E) e7 N
, P& y$ e6 J. A
中断服务函数有特定的函数名,可以在下图文件中搜索“IRQ”找到。' Z( x. s4 o, O- `
+ j! e3 ?, Z5 i
3 v- u2 E$ h/ a) T+ N7 t8 `
微信图片_20231023163541.png

  H9 v% ~$ X. @5 @
中断服务函数名
5 I' t" _! ~7 z0 H* z7 w+ ?+ u

2 h# v7 X3 X8 _" ?
! d( E0 V1 n% R- a2 `% q1 S
2.4 中断标志位/ V8 r5 ?" C: O
不同的中断会有对应的中断标志位,通常标志位默认值为0。当产生中断请求时,标志位被置1。比如设置一个串口接收完成中断,串口接收完成标志位初始值为0。当串口接收完成后对应的串口接收完成标志位会被置1。在中断服务函数中检测该标志位的值,来确定是否是串口接收完成中断产生了。每次中断服务函数执行结束后,需要清除一下对应的中断标志位。
* ~. k- R; R& @! o( r- Q* @$ L6 _8 p% t, \
" |! @# C. s7 c8 d* k. m( H
三、外部中断EXIT" v& C9 w+ U) I& B
STM32F103ZET6有一个外部中断控制器(EXIT),可以支持20个软件的中断/事件请求,其中外部中断的EXIT0~EXIT15同坐IO中断。
+ }% n0 `. v4 `  n$ W
: {" @% z$ N- A
微信图片_20231023163536.png

5 G  m- ~: a; X: U3 @
外部中断IO对应
  v: t7 Q& Z8 Z, F$ f) V( C

7 W$ k( l& \: F: ^! Z
' I' E1 j2 `+ C
其他详细的介绍这里就不再说明。5 [/ }; Y: |& f; G; e# W* ]6 w
+ e, {: ]+ J2 b
$ s$ T: J+ G9 x1 {
四、中断程序配置
7 s% ^8 }1 O5 n这里以配置PA0(按键WK UP)的外部中断为例,展示一下库函数开发时,外部中断的配置流程。关于其他中断的配置,后续使用其他外设时会单独介绍。
: J  Q" e/ s$ g; r6 r3 K, I0 i- X- L. ^: ?( e+ m0 E' W0 T; ^
想要实现的效果是,利用外部中断实现按下WK UP,LED1点亮。
" \5 g0 q: G" D+ i. j% A" U% w, O$ V1 ?( n( n2 W- O) r$ [( }0 y* |- i
4.1 设置中断分组并使能中断
$ e; q. B- Y+ w* c+ }# P/ ~这里使用外部中断,需要开启AFIO时钟,设置IO与外部中断线的映射关系。
+ T6 g6 t7 p; t$ |0 \& Z  B
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);   // 开启AFIO时钟
    5 A) z9 _' B  w
  2. % m2 Z5 v' f% {9 f! t: ?8 ?: l
  3. GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);   //选择GPIO管脚用作外部中断线路
复制代码

( k- ]* }4 R; r# m5 v设置中断分组并使能中断时,库函数提供了一个结构体,我们直接配置这个结构体就可以了。" M$ O: j) s! u  @+ h. x
  1. //EXTI0 NVIC 配置; l" c- A9 y! w# z
  2.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //EXTI0中断通道
    * V3 F: U; }/ @; x' X
  3.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;   //抢占优先级% u7 x+ c# F0 c+ `; v+ Q7 l
  4.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   //子优先级( \) ?& s$ T/ f" ]4 E$ N! O
  5.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //IRQ通道使能
    $ W# U9 s2 G4 {2 q
  6.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器
    9 Z/ v  K, i) `1 g- I1 S
复制代码
* ]/ ?- H2 C7 L& q8 [. \1 t
需要注意的是,配置优先级时,数值越大,优先级越低。
; v4 |) o; V* a) H

) _+ o) s; H2 ]4 A8 }3 [* I9 h4.2 初始化EXIT

" m6 @# I* ?. J3 C+ r2 O初始化EXIT时,库函数也提供了一个结构体,其中包括中断线,EXIT模式,触发方式以及EXIT使能或者失能。由按键检测一节了解到,WK UP按下时,会产生一个上升沿。因此触发方式我们选择上升沿触发。
  N6 `# ?. _! G, N" ?
  1. EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;   // EXIT0/ a( }9 s/ n" {9 f, G7 W
  2.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;   // 中断
      t/ M, t$ I( `
  3.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;   // 上升沿触发; u/ T6 z8 e. b, K# y+ I( k
  4.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;   // 使能1 e* J9 Y1 \: X  t
  5.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
复制代码
9 ~$ h, [3 y" z3 F* @5 N$ |
整体配置函数如下3 |/ Q1 h2 Z3 V6 x
  1. /*
    % _& J9 Y/ w# O. J1 D( H8 i1 N
  2. *==============================================================================+ f5 g' ^1 V# w1 s& O+ V
  3. *函数名称:Exit_Init
    * z! H0 n, V5 _1 U" a+ z4 ~  J( |
  4. *函数功能:初始化外部中断
    ! Q" ?- a# Z  I7 B# l8 ~0 F
  5. *输入参数:无
    / {5 h( O# U  W6 c4 x: j4 ^; Y
  6. *返回值:无5 J  Y6 r# n& c& y6 A8 D. v4 B9 Y
  7. *备  注:无- u. I" D3 Q" K8 ~
  8. *==============================================================================
    ( ]# S* e) T6 ^4 W, R
  9. */
    5 L" e. ^  w$ ?% U: j
  10. void Exit_Init (void)
    9 G# B1 q$ Z; v: d
  11. {
    . ]- g# `* }( T
  12.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    3 C" V, }& ?" G+ b
  13.     EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;9 m4 u' z# v' }. H2 F, e, f
  14.       i3 [( k/ H0 ~: b+ q
  15.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);   // 开启AFIO时钟
      o$ g+ F/ N2 M4 T* K( S2 M
  16. , d- Y6 {( W, h9 W. G6 V; B% W
  17.     GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);   //选择GPIO管脚用作外部中断线路
    ) n, T( ~- u3 h6 I/ Q; r  w% c# [
  18.    
    0 _% p7 z' d5 [
  19.     //EXTI0 NVIC 配置
    ! Q! e+ b2 l/ y6 b" L" G3 G8 X
  20.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //EXTI0中断通道
    ; z- O# \5 q* `% t
  21.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;   //抢占优先级
    8 }7 }2 S" @0 ]9 O; h- i! V5 D
  22.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   //子优先级4 v$ w$ P: B, E  T2 s
  23.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //IRQ通道使能: s+ `7 W4 y% S. q9 b8 d7 z
  24.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根据指定的参数初始化VIC寄存器
    ) @8 \0 T! D# o9 W
  25.     * f4 G# `; D/ J" Q6 e3 A4 N; P. |
  26.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;   // EXIT0
    ) C& ~/ x/ \1 V% G1 ?
  27.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;   // 中断
    . d# e0 o$ \! Q5 {9 D1 W& R- Y
  28.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;   // 上升沿触发% t' ^( w. e( e# V" ]
  29.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;   // 使能/ L( [# h/ h1 @3 F2 @7 B+ Y; z
  30.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);% n3 z% H' v' C. `% h
  31. }
复制代码
" i$ ^& ~& O/ o6 ^$ N
4.3 编写中断服务函数

) h& g, c- ^3 c, z! ^上面介绍了如何找中断服务函数的函数名,这里直接开始写中断服务函数。这里的中断服务函数比较简单,直接点亮LED1即可。& K0 \$ L& c' b1 o/ G
  1. /*4 O, @, X0 b, k. ?
  2. *==============================================================================
    6 [. @. z3 a# M
  3. *函数名称:EXTI0_IRQHandler
    " f. {( ^; H9 z* |* m
  4. *函数功能:外部中断0中断服务函数. z9 l& U- I4 p' y
  5. *输入参数:无
    - \; I( k! O6 m4 N) L. [) L$ S
  6. *返回值:无
    # H" ]# U3 n6 ]+ D% r# \3 y& B
  7. *备  注:无% e9 Z" O6 \$ z- W0 D) l3 Q. I
  8. *==============================================================================% c, Z( H6 x7 V5 d
  9. */# ?8 Z% E1 k' R) ^
  10. void EXTI0_IRQHandler(void)/ k  G; [( A8 C( L
  11. {  \, d2 b0 C/ n1 b
  12.     // 如果EXIT0中断标志位被置17 [0 i/ `; g5 x2 ?$ m
  13.     if(EXTI_GetITStatus (EXTI_Line0)==1)) K  J) ?# ^2 L. c2 U& f' L& y
  14.     {
    / n# `( ~7 |2 V6 Y0 M
  15.         Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_ON);   // 点亮LED1
    ' s0 n4 K, B& h: ~2 m0 k$ e( A
  16.     }
    8 K& y! s8 v$ E
  17.     EXTI_ClearITPendingBit (EXTI_Line0);   // 清除中断标志位
    , I- P/ i7 i/ M2 e* ]3 l- W( X
  18. }
复制代码
" [; v  x! M/ O& z
至此,按下WK UP后,LED1会点亮。这种方法与之前的按键点亮LED有什么区别?之前的按键点亮LED是在main函数的while中实现的,而利用外部中断的方法,是在外部中断的中断服务函数中实现的。即使main函数的while轮询业务中没有按键业务,按键依旧可以起作用。
2 {, b  s% t! \5 A) g  r' z0 y
/ ?3 ^/ I) m9 k* J8 {5 p

: @% e/ z! N0 W0 z五、注意事项
. S1 f5 W6 g3 N2 q# S3 S; D$ `
• 中断服务函数无需在.h文件中声明, R1 @  D( _2 w1 }  i+ O
• 中断服务函数中不要有过长的业务
; n+ `  f8 t' P' C" J! L• 中断服务函数最后需要清除中断标志位* c6 p: A- R% r: R& T2 p9 U. n/ t

" W3 h5 n' r1 p6 d
. I. }9 \! j. [. K
转载自: 二土电子
, }8 ?# k- i/ g+ G# G- ^如有侵权请联系删除5 u9 X! `2 R' U. W/ X
$ P! |; _& i8 L7 j/ t

9 C  Q/ D% O: g" d9 {
收藏 评论0 发布时间:2023-10-23 16:35

举报

0个回答

所属标签

相似技术帖

官网相关资源

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版