【【萌新的STM32学习-16中断的基本介绍1】】

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萌新的STM32学习-16中断的基本介绍1

中断
什么是中断 中断是打断CPU执行正常的程序,转而处理紧急程序,然后返回原暂停的程序继续执行,就叫中断
中断的作用
实时控制 : 就像对温度进行控制
故障控制 : 第一时间对突发情况做出反应,就好比电梯夹人,我马上启动关断电梯
数据传输 : 不确定数据何时会来,如串口数据传输
中断的意义: 高级处理紧急程序,不会一直占用CPU资源

STM32 GPIO外部中断简图

既然信号是外部进来的,那么首先遇到的外设肯定是GPIO (上拉 下拉 浮空输入) 接下来会来到 AFIO(F1) 然后到EXTI (外部中断事件控制器, 屏蔽 上升沿 下降沿) 然后传入了 NVIC (中断总管家 管理了使能 优先级控制) 最后传入进CPU 去处理中断

NVIC 叫嵌套向量中断控制器 属于内核
NVIC 支持256个中断(16个内核+240外部) 支持 256个优先级 允许裁剪 因为用不到那么多的 太冗余了裁剪一下 显得简单一点
STM32F103ZE 这个板子 支持 10个内核中断 60个外部中断

什么是中断向量表
定义一块固定的内存,以4字节对齐,存放各个中断服务函数程序的首地址

中断向量表定义在启动文件,当发生中断,CPU会自动执行对应的中断服务函数。
下表是10个内核中断
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NVIC相关寄存器介绍
中断使能寄存器 ISER 32位 寄存器个数8个
每个位控制一个中断
乘一下 发现是256 但是外部存储器个数是240个其中有16个 是保留的

中断除能寄存器 ICER 32位 8个
和上面这个的说法是一样的 有16个端口没用到

应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR 32位 寄存器个数1个
我们只用到了位[10:8] 控制优先级分组

中断优先级寄存器 IPR 8位 寄存器个数240个
240个寄存器就对应着外部中断是240个
8个位对应1个中断,而STM32只使用高4位
ISER[8]:ISER 全称是:Interrupt Set Enable Registers,这是一个中断使能寄存器组。上面
说了 CM3 内核支持 256 个中断,这里用 8 个 32 位寄存器来控制,每个位控制一个中断。但是
STM32F103的可屏蔽中断最多只有60个,所以对我们来说,有用的就是两个(ISER[0]和ISER[1]),
总共可以表示 64 个中断。而 STM32F103 只用了其中的 60 个。ISER[0]的 bit0~31 分别对应中
断 0~31;ISER[1]的 bit0~27 对应中断 32~59,这样总共 60 个中断就可以分别对应上了。你要使
能某个中断,必须设置相应的 ISER 位为 1,使该中断被使能(这里仅仅是使能,还要配合中断
分组、屏蔽、IO 口映射等设置才算是一个完整的中断设置)。具体每一位对应哪个中断,请参考
stm32f103xe.h 里面的第 69 行。
ICER[8]:全称是:Interrupt Clear Enable Registers,是一个中断除能寄存器组。该寄存器组
与 ISER 的作用恰好相反,是用来清除某个中断的使能的。其对应位的功能,也和 ICER 一样。
这里要专门设置一个 ICER 来清除中断位,而不是向 ISER 写 0 来清除,是因为 NVIC 的这些寄
存器都是写 1 有效的,写 0 是无效的。具体为什么是这样子,可以查看《Cortex-M3 权威指南》
第 125 页,NVIC 章节。
ISPR[8]:全称是:Interrupt Set Pending Registers,是一个中断使能挂起控制寄存器组。每
个位对应的中断和 ISER 是一样的。通过置 1,可以将正在进行的中断挂起,而执行同级或更高
级别的中断。写 0 是无效的。
ICPR[8]:全称是:Interrupt Clear Pending Registers,是一个中断解挂控制寄存器组。其作
用与 ISPR 相反,对应位也和 ISER 是一样的。通过设置 1,可以将挂起的中断解挂。写 0 无效。
IABR[8]:全称是:Interrupt Active Bit Registers,是一个中断激活标志位寄存器组。对应位
所代表的中断和 ISER 一样,如果为 1,则表示该位所对应的中断正在被执行。这是一个只读寄
存器,通过它可以知道当前在执行的中断是哪一个。在中断执行完了由硬件自动清零。
IP[240]:全称是:Interrupt Priority Registers,是一个中断优先级控制的寄存器组。这个寄
存器组相当重要!STM32F103 的中断分组与这个寄存器组密切相关。IP 寄存器组由 240 个 8bit
的寄存器组成,每个可屏蔽中断占用 8bit,这样总共可以表示 240 个可屏蔽中断。而 STM32F103
只用到了其中的 60 个。IP[59]~IP[0]分别对应中断 59~0。而每个可屏蔽中断占用的 8bit 并没有
全部使用,而是只用了高 4 位。这 4 位,又分为抢占优先级和子优先级。抢占优先级在前,子
优先级在后。而这两个优先级各占几个位又要根据 SCB->AIRCR 中的中断分组设置来决定。关
于中断优先级控制的寄存器组我们下面详细讲解。

现在讲述NVIC的工作原理

首先进来四个外部中断 1 2 3 4
就是外部中断240个里面的四个
开始经过两个寄存器 一个是中断使能 一个是中断失能
都是1bit 控制一个中断使能/失能
然后之后进入IPR
IPR里面是用8bit来控制中断的优先级
但是相对来说STM32 只会使用高4位来控制

然后这IPR到底是什么状态则由我们的AIRCR控制 AIRCR的位[10:8] 控制8种分组

对于内核中断 他会不经过ISER、ICER 直接来到IPR相同位置的SHPR
SHPR 和IPR是同级的 进行比对谁的优先级高低文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-677096.html

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