kinetis 学习之中断

发表于 2015-2-6 15:29

中断是微控制器处理异步事件的一种机制。一般而言，每个中断源都能够选择打开和关闭，默认状态下都是关闭的。为了能让 CPU 响应中断源的中断请求，必须打开对应的中断。

不同的的单片机中断的原理都大同小异，但是在具体编写代码时可能会不一样。这里介绍的freescale的K20是基于ARM的M4内核的，所以和其他的ARM芯片类似，需要在三个地方配置：①中断源本身存在中断使能寄存器位，该位决定中断源是否产生中断请求，比如GPIO就在这个引脚对应的寄存器里会有相应的中断使能位；②中断控制器（ NVIC）相应的中断通道（各个中断源的中断请求连接在 NVIC 的不同的中断通道， NVIC 负责管理系统所有的中断信号，比如赋予各中断优先级等）需要被打开；③全局中断屏蔽位需要打开，该位能够屏蔽和打开所有的可屏蔽中断（换句话说，有一些中断是没有打开全局中断也可以进入中断的，它们是不可屏蔽中断，在K20里面一共有16个）。

这里介绍一种比较基础的中断，GPIO的中断。结合前面的GPIO的内容，我们使用按键来控制灯的闪烁方式。

发表于 2015-2-6 15:31

依然是分三步。先看原理图。当按键没有按下时，引脚上是高电平，当按下时C1上的电荷释放，相对较慢变为0，但是这个滤波的效果其实并不好，所以在中断处理函数中最好通过软件的方法再处理，来去抖动。LED灯D1和D2的引脚对应到K20上的PTB11和PTB18两个引脚，按键UP对应的是K20上的PTA5引脚。

图1 按键的原理图

发表于 2015-2-6 15:32

再看数据手册和参考手册上的寄存器。在PORTx_PCRn中有关于引脚功能的描述。其中ISF：中断状态标志位，w1c表示向该位写1将会将其清零；IRQC：中断配置，配置在什么情况下产生中断；MUX选择引脚启用的功能。如图2所示。

图2 中断功能选择

发表于 2015-2-6 15:33

接下来思考实现用按键控制灯状态的整体思路：首先打开PORTA和PORTB的端口时钟，配置D1和D2对应的引脚为GPIO模式，设置为输出方向。对按键UP对应的引脚要配置为GPIO，选择下降沿触发和启用引脚的低通滤波功能（根据参考手册上当有用信号的频率大于2MHz时就不应该开启低通滤波功能）。接着使能PORTA的中断（根据参考手册可知PORTA的中断号（IRQ）为87），使能全局中断（在ARM中专门的一条汇编指令为asm(“ CPSIE i” )）。接下来需要编写中断服务函数，并把它写在保存有中断向量表的Project_Settings/Startup_Code/kinetis_sysinit.c这个文件中，且在中断向量表中对应IRQ号对应处保存到中断函数名，在中断函数中需要实现对一个标志符号led_mode的值翻转。最后，在主函数中使用while()循环，根据led_mode来判断要LED的闪烁方式。

这里需要注意的一点是如何将在kinetis_sysinit.h中定义的led_mode变量既可以在kinetis_sysinit.c又可以在main.c中调用。具体是：在kinetis_sysinit.h中声明一个变量extern char led_mode ;在main.c中也要申明char led_mode ;在kinetis_sysinit.c中可以直接使用。需要注意的是在kinetis_sysinit.h中的含有extern申明时不可以赋初值。

发表于 2015-2-6 15:33

接下来思考实现用按键控制灯状态的整体思路：首先打开PORTA和PORTB的端口时钟，配置D1和D2对应的引脚为GPIO模式，设置为输出方向。对按键UP对应的引脚要配置为GPIO，选择下降沿触发和启用引脚的低通滤波功能（根据参考手册上当有用信号的频率大于2MHz时就不应该开启低通滤波功能）。接着使能PORTA的中断（根据参考手册可知PORTA的中断号（IRQ）为87），使能全局中断（在ARM中专门的一条汇编指令为asm(“ CPSIE i” )）。接下来需要编写中断服务函数，并把它写在保存有中断向量表的Project_Settings/Startup_Code/kinetis_sysinit.c这个文件中，且在中断向量表中对应IRQ号对应处保存到中断函数名，在中断函数中需要实现对一个标志符号led_mode的值翻转。最后，在主函数中使用while()循环，根据led_mode来判断要LED的闪烁方式。

这里需要注意的一点是如何将在kinetis_sysinit.h中定义的led_mode变量既可以在kinetis_sysinit.c又可以在main.c中调用。具体是：在kinetis_sysinit.h中声明一个变量extern char led_mode ;在main.c中也要申明char led_mode ;在kinetis_sysinit.c中可以直接使用。需要注意的是在kinetis_sysinit.h中的含有extern申明时不可以赋初值。

发表于 2015-2-6 15:35

由于暂时找不到上次文件的按钮，所以贴代码如下。

#define GPIO_PIN_MASK          0xFFu
#define GPIO_PIN(x)             (((1)<<(x & GPIO_PIN_MASK)))

char led_mode = 0;
void enable_irq (int irq)
{
int div;
/* Determine which of the NVICISERs corresponds to the irq */
div = irq/32;
switch (div)
{
case 0x0:
            NVICICPR0 = 1 << (irq%32);
            NVICISER0 = 1 << (irq%32);
            break;
case 0x1:
            NVICICPR1 = 1 << (irq%32);
            NVICISER1 = 1 << (irq%32);
            break;
case 0x2:
            NVICICPR2 = 1 << (irq%32);
            NVICISER2 = 1 << (irq%32);
            break;
}
}

//delay 1ms , unit is ms
void delay_1ms(int Ms)
{
unsigned short i,j;
for(i=0;i<Ms;i++)
{
for(j=0;j<2000;j++)
   asm("nop");
}
}

void flashing()
{
GPIOB_PDOR |= (GPIO_PIN(18) );  // turn off
GPIOB_PDOR &= ~GPIO_PIN(11); // turn on
delay_1ms(1000);
GPIOB_PDOR &= ~(GPIO_PIN(18));  // turn on
GPIOB_PDOR |= GPIO_PIN(11);    // turn off
delay_1ms(1000);

}

void twinkle()
{
GPIOB_PDOR |= (GPIO_PIN(18) | GPIO_PIN(11)); // turn off
delay_1ms(1000);
GPIOB_PDOR &= ~(GPIO_PIN(18) | GPIO_PIN(11)); // turn on
delay_1ms(1000);

}

int main(void)
{
// turn on port D clocks
SIM_SCGC5 |= (SIM_SCGC5_PORTB_MASK|SIM_SCGC5_PORTA_MASK);
// Set pin18 of PORTB as GPIO
PORTB_PCR18 |= PORT_PCR_MUX(1);
// set pin11 of PORTB as GPIO
PORTB_PCR11 |= PORT_PCR_MUX(1);

// set pin18, pin11 to be output
GPIOB_PDDR |= GPIO_PIN(18)|GPIO_PIN(11);

//key as gpio port,falling interrupt
PORTA_PCR5 |=  ( PORT_PCR_IRQC(10)|PORT_PCR_MUX(1)|PORT_PCR_PFE_MASK);
// open globe intterrupt
asm("CPSIE i");
// enable irq
enable_irq(87);
while(1)
{
  if(led_mode)
  flashing(); // flashing leds
  else
  twinkle();  // twinkle leds
}

return 0;
}

发表于 2015-2-8 12:45

学习了。。。

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