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        STM32中斷嵌套及外部中斷全程攻略

        作者:huqin   來源:本站原創   點擊數:  更新時間:2014年03月31日   【字體:

        斷斷續續學習STM32一學期了,時間過的好快,現在對STM32F103系列單片機的中斷嵌套及外部中斷做一個總結,全當學習筆記。廢話不多說,ARM公司的Cortex-m3 內核,支持256個中斷,其中包含16個內核中斷和240個外部中斷,并且具有256級的可編程中斷設置。在ST公司的STM32單片機中最多有84個中斷,包括16個內核中斷(這16個內部中斷是任何半導體商也改不了的),和68個可屏蔽中斷,具有16級可編程的中斷優先級。但是在STM32F103系列中只有60個可屏蔽中斷,(107系列有68個)。

        針對這60個可屏蔽中斷,重點掌握它的一個中斷優先級寄存器組IPR,全稱Interrupt Priority Registers。這個寄存器組包含15個32位的寄存器,一個可屏蔽中斷占用8bit,那么一個寄存器可以控制4個可屏蔽中斷,一共15*4=60。然而在這占用的8bit中又只使用了高4bit,這高4bit的分配才是STM32F103系列單片機中斷嵌套的設置所在。STM32F103系列的中斷嵌套分為5個組,分別是0、1、2、3、4  這5個組,下面是5個組與中斷嵌套的對應關系。

        分配結果
        0
        0位搶占優先級,4位響應優先級
        1
        1位搶占優先級,3位響應優先級
        2
        2位搶占優先級,2位響應優先級
        3
        3位搶占優先級,1位響應優先級
        4
        4位搶占優先級,0位響應優先級

         
        對于搶占優先級和響應優先級,只需記住兩點,第一、搶占任何優先級比都比所有響應優先級優先級高。只有搶占優先級更高的具有中斷嵌套功能。(即打斷其他正在執行的中斷)。第二、數字越小優先級越高 ,搶占優先級和響應優先級都一樣時,首先響應中斷通道對應中斷向量地址低的那個中斷。

        下面對0組和1組的情況做一個分析。
        0組對應是0位搶占優先級,4位響應優先級,那么無搶占優先級,響應優先級可設置為0到15級(2的4次方種)中的任意一種。
        1組對應是1位搶占優先級,3位響應優先級,那么搶占優先級只可設置為0級或者1級中的任意一種(2的1次方種),響應優先級可設置為0到7級(2的3次方種)中的任意一種。
        上電復位時,中斷配置為4組,并且60個外部中斷都是搶占優先級為0級,無響應優先級。

        所以可以看出判斷兩個中斷的優先級時先看搶占優先級的高低,如果相同再看響應優先級的高低。如果全都相同最后看中斷通道向量地址。
        一般來說在使用過程中,一個系統使用一個組別就完全可以滿足需要。所以在使用一個組別后一般不要在系統中再改動組別,骨灰級玩家可以去試試(小心芯片燒了)。

        外部中斷:
        STM32F103的外部中斷EXTI支持19個外部中斷/事件請求。每個中斷/事件都有獨立的觸發和屏蔽設置。
        0到15線:對應外部I/O口輸入中斷
        線16:接到PVD輸出
        線17:接到RCT鬧鐘事件
        線18:接到USB喚醒事件
        線16到線18我自己都沒用過,主要對線0到15的I/O輸入中斷做一個總結,有個注意的地方是這0到15線的外部中斷,其中0到4線,這5個外部中斷都有自己單獨的中斷響應函數。5到9線公用一個中斷服務函數,10到15線公用一個中斷服務函數。
        外部中斷配置寄存器組EXTICR包含4個32位的寄存器,分別是EXTICR0、EXTICR1、EXTICR2、EXTICR3、但每一個寄存器只用了低16位,每4位控制一個I/O口,一個寄存器控制4個I/O口,EXTICR寄存器組控制16個I/O口,剛好一個GPIO的I/O口數。下面以 EXTICR0為例,用一個表格表示:


        I/O口3
        I/O口2
        I/O口1
        I/O口0
        0000    GPIOA
        0000    GPIOA
        0000    GPIOA
        0000    GPIOA
        0001    GPIOB
        0001    GPIOB
        0001    GPIOB
        0001    GPIOB
        0010    GPIOC
        0010    GPIOC
        0010    GPIOC
        0010    GPIOC
        0011    GPIOD
        0011    GPIOD
        0011    GPIOD
        0011    GPIOD
        0100    GPIOE
        0100    GPIOE
        0100    GPIOE
        0100    GPIOE
        0101    GPIOF
        0101    GPIOF
        0101    GPIOF
        0101    GPIOF
        0110    GPIOG
        0110    GPIOG
        0110    GPIOG
        0110    GPIOG


         
        比如配置GPIOA.0就是將EXTICR0的低4位配置成0000,若配置GPIOB.1就是配置EXTICR0的4到7位,為0001。
        這里有一個問題,如果要配置GPIOA.0和GPIOB.0,會引起沖突,不知道是不是分時配置解決的。我用的固體庫的方式,不需要考慮這些,呵呵。注意使用固件庫時中斷復位函數是寫在stm32f10x_it.c這個文件里的。


        下面結合外部中斷附上固件庫版本的程序:

        主函數里:

        void NVIC_Configuration(void)
        {
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitSructure;

        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);          //設置為優先級組2

        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;       //定義外部中斷線13中斷通道
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;        //搶占優先級0
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;                       //響應優先級0
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
        NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);                                                                     

        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;        //定義外部中斷線15中斷通道
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
        NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);

        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;        //定義外部中斷線0中斷通道
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        NVIC_InitSructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                               //使能指定通道
        NVIC_Init(&NVIC_InitSructure);


        }

        void EXTI_Configuration(void)
        {      
          EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;                                                    //初始化結構

          GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource13);  //指明當前哪個引腳為外部中斷觸發引腳
          GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15);

          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);                                      //清除中斷標志位 EXTI_Line13對應相應的中斷線13
          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);

          EXTI_InitStructure.EXTI_Mode =EXTI_Mode_Interrupt;                            //選擇中斷模式請求
          EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;                    //下降沿觸發
          EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line13|EXTI_Line15;  // 選擇待使能的外部中斷線
          EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                                                        // 定義選中線的新狀態  使能
          EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);                     //把EXIT_InitStructure中的每一個參數按缺省值填入

          GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);     //指明當前哪個引腳為外部中斷觸發引腳
          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  
          EXTI_InitStructure.EXTI_Mode =EXTI_Mode_Interrupt;                            //選擇中斷模式請求
          EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;                    //上升沿觸發
          EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;            // 選擇待使能的外部中斷線
          EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                                                        // 定義選中線的新狀態  使能
          EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);                     //把EXIT_InitStructure中的每一個參數按缺省值填入

        }

        stm32f10x_it.c這個文件里
        void EXTI15_10_IRQHandler(void)
        {
                      if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13)!=RESET)
                {               GPIO_WriteBit( GPIOA,GPIO_Pin_8,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8))); //LED0翻轉
                              EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);
          }
                     if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line15)!=RESET)
                {               GPIO_WriteBit( GPIOD,GPIO_Pin_2,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_2))); //LED0翻轉
                        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);  

          }

        }

        void EXTI0_IRQHandler(void)
        {
                  if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!=RESET)
        { GPIO_WriteBit( GPIOA,GPIO_Pin_8,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_8))); //LED0翻轉
            GPIO_WriteBit( GPIOD,GPIO_Pin_2,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_2))); //LED0翻轉

          EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);   
        }
        }
         

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