STM32-中斷系統

內容概要：

STM32中斷系統概述

外部中斷控制器EXTI

按鍵中斷實例

串口中斷實例

STM32中斷系統概述：

內容概要：

中斷的基本概念

嵌套向量控制器NVIC

中斷及異常向量表

中斷優先級

中斷的基本概念：

?處理器中的中斷：在處理器中，中斷是一個過程，即CPU在正常執行程序的過程中，遇到外部/內部的緊急事件需要處理，暫時中止當前程序的執行，轉而去為處理緊急的事件，待處理完畢后再返回被打斷的程序處繼續往下執行。中斷在計算機多任務處理，尤其是即時系統中尤為重要。比如uCOS，FreeRTOS等。

意義：中斷能提高CPU的效率，同時能對突發事件做出實時處理。實現程序的并行化，實現嵌入式系統進程之間的切換。

中斷處理過程：

進入中斷：

? ??? 處理器自動保存現場到堆棧里

? ? ? {PC, xPSR, R0-R3, R12, LR}

? ? ? 一旦入棧結束，ISR便可開始執行

? ? ? 晚到的中斷會重新取ISR地址，但無需再次保存現場

退出中斷：

? ? ? 中斷前的現場被自動從堆棧中恢復

? ? ? 一旦出棧完成，繼續執行被中斷打斷的指令

? ? ? 出棧的過程也可被打斷，使得隨時可以響應新的中斷，而不再進行 ? ?

? ? ?現場保存

STM32F0中斷的體系結構：

NVIC的主要功能：

中斷管理 ?

支持異常及中斷向量化處理 ?

支持嵌套中斷

中斷管理：

Cortex-M0處理器中，每一個外部中斷都可以被使能或者禁止，并且可以被設置為掛起狀態或者清除狀態。處理器的中斷可以電平的形式的，也可以是脈沖形式的，這樣中斷控制器就可以處理任何中斷源。

中斷和異常向量表：

STM32F0中斷和異常向量： ? ? ??

? ? Cortex-M0內核可以處理15個內部異常，和32個外部中斷。 ? ? ?

? ? STM32F051實際上只使用了6個內部異常和28個外部中斷。

當異常或中斷發生時，處理器會把PC設置為一個特定地址，這一地址就稱為異常向量。每一類異常源都對應一個特定的入口地址，這些地址按照優先級排列以后就組成一張異常向量表。

向量化處理中斷的好處：

? ??統的處理方式需要軟件去完成。采用向量表處理異常，M0處理器會從存儲器的向量表中，自動定位異常的程序入口。從發生異常到異常的處理中間的時間被縮減。

注：中斷和異常的區別：中斷是微處理器外部發送的，通過中斷通道送入處理器內部，一般是硬件引起的，比如串口接收中斷，而異常通常是微處理器內部發生的，大多是軟件引起的，比如除法出錯異常，特權調用異常等待。不管是中斷還是異常，微處理器通常都有相應的中斷/異常服務程序。

嵌套中斷：

STM32F0中斷的優先級： ? ?

? ? 3個固定的優先級，都是負值，不能改變 ?

? ? 四個可編程優先級，用兩個bit位表示，00，01，10，11 ?

? ? 優先級越小優先級越高

注：不同優先級的中斷同時發生，優先處理優先級編號較小的那個 同樣優先級的中斷同時發生，中斷向量號較小的那個優先響應。

外部中斷控制器EXTI

內容概要：

外部中斷控制器EXTI

系統配置控制器SYSCFG

外部中斷/事件框圖

外部中斷控制器EXTI：

在 STM32F05x 中，共有最多 28 中斷 / 事件線可用：

GPIO 口連接到 16 個外部中斷 / 事件線

系統配置控制器 (SYSCFG)：

該器件具有一組配置寄存器。系統配置控制器的主要用途如下：

● 在部分 IO 口上啟用或禁用 I2C 超快模式 (Fast Mode Plus) 。

● 重映射部分從 TIM16 和 TIM17 ， USART1 和 ADC 的 DMA 觸發源到其它不同的 DMA 通道上。

● 重映射存儲器到代碼起始區域。

● 管理連接到 GPIO 口的外部中斷。

● 管理系統的可靠性特性。

SYSCFG 外部中斷配置寄存器 1-4 (SYSCFG_EXTICR1—4)：

外部中斷 / 事件框圖：

按鍵中斷實例

內容概要：

按鍵原理圖分析

按鍵中斷編程步驟分析

按鍵中斷編程實例

按鍵原理圖分析：

按鍵中斷編程步驟分析：

1、使能相應的時鐘

2、配置GPIO管腳為中斷功能

3、設置中斷優先級

4、使能相應的中斷

5、實現中斷服務程序

按鍵中斷編程實例：

配置引腳功能：

設置串口：

打開中斷：

設置中斷觸發方式：

導出工程：

追入向量表中對應的函數：

繼續往下追相應的函數：

繼續往下追：

需要重新編寫的中斷處理程序：

重新編寫中斷處理程序并添加必要的頭文件：

串口中斷實例

內容概要：

原理圖分析

串口中斷編程步驟分析

串口中斷編程實例

串口原理圖分析

串口中斷編程步驟分析：

1、使能相應的時鐘

2、配置GPIO管腳為串口功能

3、設置中斷優先級

4、使能相應的中斷

5、實現中斷服務程序

串口中斷編程實例：

引腳功能選擇為串口功能

設置通信協議

打開對應中斷

在中斷向量表中找到對應的向量，往里面追

串口接收中斷的實現 ?

找到串口接收模式下的函數，繼續往里面追

找到回調函數并改寫

改寫代碼如下：

main.c中定義一個全局變量用于存放字符串，并將串口接收中斷使能：

uint8_t buf[10];

?

HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buf, 1); //串口接收中斷使能（這里設置的是接收一個字符就中斷）

在usart.c中重新編寫回調函數：

??extern uint8_t buf[10]; void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if(huart->Instance==USART1){//HAL_UART_Transmit(&huart1, "receive success!\n", 17, 100);printf("receive success : %c\n", buf[0]); //如果調用printf函數，則需要重新編寫fputc函數HAL_UART_Receive_IT(&huart1, buf, 1); //每次調用中斷程序后都要重新使能} }重新編寫fputc函數如下： int fputc(int ch,FILE *f){ while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0); USART1->TDR=(uint8_t)ch;return ch; }

測試結果：

?

串口發送中斷的實現

串口發送中斷使能：

HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, "TX\n", 3);//串口發送中斷使能

追加到回調函數：

重新編寫回調函數：

void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {if(huart->Instance==USART1)//判斷是否為串口1的發送中斷{printf("tx success!\n");//如果發生中斷，則打印一句話} }

測試結果：

?

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的物联网之STM32开发四（中断系统）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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