stm32 中断几个库函数实现过程分析【转】

只看该作者 · 2014-11-28 09:02

而外部事件中断模式的值定义为如下：

1 typedef enum

2 {

3   EXTI_Mode_Interrupt = 0x00,

4   EXTI_Mode_Event = 0x04

5 }EXTIMode_TypeDef；

只看该作者 · 2014-11-28 09:03

可能不熟悉的<包括开始的我>，会发现，tmp在开始就只是对寄存器清零使用了下，就没再使用了啊？可是在该函数中，为啥后面还有一串关于tmp的代码呢？
如果细读开始处赋值的意思就该明白了：是将某一个地址写入了该变量，那么在一定的条件下，该变量就相当于内存地址了嘛。注意是在一定的条件下，而函数中，也给出了这个条件，那就是类型强制转换。
请看39行或者47行：

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1 *(__IO uint32_t *) tmp |= EXTI_InitStruct->EXTI_Line;

2 

3 

4 -----------------

5 *(__IO uint32_t *) tmp &= ~EXTI_InitStruct->EXTI_Line;

__IO 表示volatile关键字；*(volatile unsigned int *) 表示了什么？指针的前面加*号，表示一个具体的值，也即是某个地址上具体的数据。这里有个链接：

<http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b9f38c60100nv7i.html>

于是这里表示的是对某个内存地址进行操作，也就是向某个内存空间放入某个值，放入的是什么值呢：中断时间线的值；放入什么地址呢？

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tmp = (uint32_t)EXTI_BASE + EXTI_InitStruct->EXTI_Mode;

注意，如果边沿触发不是随机的话，还要加上边沿触发寄存器的值。

只看该作者 · 2014-11-28 09:04

由于以上几步开始没有理解，特别是我最后没有把中断事件线的值写入内存空间，导致我的第一次按键中断实验失败了，而且还不知道错在哪，在分析了官方代码后，方才知晓。

到这里，外部事件配置就完成了，可能细心的人会发现并没有使能外部事件/中断，是怎么回事呢？请看看上面tmp所代表的的内存空间地址是多少，然后对照着数据手册上查看下事件/中断屏蔽寄存器的地址是多少，再看看下面这句代码最后的值是多少，就一目了然了。

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1 *(__IO uint32_t *) tmp |= EXTI_InitStruct->EXTI_Line;

只看该作者 · 2014-11-28 09:04

总结下第二步：就是配置外部事件的模式、触发条件、使能外部触发。而在这个过程中，注意先将某功能寄存器相关位清零后再写入值。

这个过程用不写成通用的库函数的话，那么可以用下面代码代替：

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#define tmp　　(*(volatile unsigned int*))0x40010400



EXTI->IMR &= ~0x00800;

EXTI->EMR &= ~0x00800;

EXTI->RTSR &= ~0x00800;

EXTI->FTSR &= ~0x00800;

EXTI->RTSR |= 0x00800;//如果配置成上升沿触发的话

tmp |= 0x00800;//使能中断/事件

只看该作者 · 2014-11-28 09:19

第三步，现在就该配置中断了。也即是配置中断分组，以及中断优先级。当然，这并不是最后的工作。

中断配置函数如下：

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void NVIC_Configuration(void)

{

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);



    /*外部中断线*/

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn ;      

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0 ;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

只看该作者 · 2014-11-28 09:21

4行，是一个中断分组函数，跳转，看实现：

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void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup));

  

  /* Set the PRIGROUP[10:8] bits according to NVIC_PriorityGroup value */

  SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;

}

只看该作者 · 2014-11-28 09:21

要查的SCB_AIRCR应用程序及复位控制寄存器的话，手头就必须备有<<xxxM3编程手册>>，<<xxxstm32数据手册>>中是没有这个寄存器的，当然还有许多都没有，比如滴答定时器等等。

其中 AIRCR_VECTKEY_MASK 就是一个钥匙，在改写SCB_AIRCR中的值的时候，必须填入这个值，否则修改无效。AIRCR_VECTKEY_MASK = 0x05FA0000；

而后面就跟着组的编号，注意这个编号不是简单的就是0,1,2,3,4.不能就这么简单的写入这个寄存器了。

注意这个寄存器的名字，它本身并不叫中断分组寄存器，而是借用了这个寄存器的某几位来进行中断分组--换句话说，这个寄存器可能要实现多种控制功能，而中断分组功能是在其中的某几位：当然，编程手册上说明了，是该寄存器的8~10位来进行中断分组控制；所以，组号需要进行位移到8~10位上来。如图：

只看该作者 · 2014-11-28 09:23

<存疑部分>

当然，该函数中的值，也就影响到下面中断优先级的配置。在MDK中跳入NVIC_Init()中，看其实现过程：

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void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)

{

  uint32_t tmppriority = 0x00, tmppre = 0x00, tmpsub = 0x0F;

  

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelCmd));

  assert_param(IS_NVIC_PREEMPTION_PRIORITY(NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelPreemptionPriority));  

  assert_param(IS_NVIC_SUB_PRIORITY(NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelSubPriority));

    

  if (NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelCmd != DISABLE)

  {

    /* Compute the Corresponding IRQ Priority --------------------------------*/    

    tmppriority = (0x700 - ((SCB->AIRCR) & (uint32_t)0x700))>> 0x08;

    tmppre = (0x4 - tmppriority);

    tmpsub = tmpsub >> tmppriority;



    tmppriority = (uint32_t)NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelPreemptionPriority << tmppre;

    tmppriority |=  NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannelSubPriority & tmpsub;

    tmppriority = tmppriority << 0x04;

        

    NVIC->IP[NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannel] = tmppriority;

    

    /* Enable the Selected IRQ Channels --------------------------------------*/

    NVIC->ISER[NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannel >> 0x05] =

      (uint32_t)0x01 << (NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannel & (uint8_t)0x1F);

  }

  else

  {

    /* Disable the Selected IRQ Channels -------------------------------------*/

    NVIC->ICER[NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannel >> 0x05] =

      (uint32_t)0x01 << (NVIC_InitStruct->NVIC_IRQChannel & (uint8_t)0x1F);

  }

}

只看该作者 · 2014-11-28 09:23

该函数中的第3行，有3个临时变量，分别是：优先级组--这个组的意思就是中断分组的那个意思，至于是否是那个值，看下文解释；抢断优先级；亚优先级。注意亚优先级初始值是0x0F--具体是啥原因呢？且看下面代码。

第13行，先取出中断控制复位神马神马寄存器的8~10 这3个位上的值< SCB->AIRCR& 0x07>；然后经过一定的算法得出中断组号：假设SCB_AIRCR的8~10位为0x07，按照上面图来说，也就是第0组，那么按照它里面的这个式子来算，恰好结果tmppriority = 0；至于具体为啥会ST会想到用这么个式子来得出组号，我现在只可意会。

那么，假设是第0组，也就是tmppriority = 0；那么按照中断分组中，第0组的抢断优先级和亚优先级的规定来说，是全4位亚优先级。那么14和15行就很容易明白了，它就是在设置抢断优先级和亚优先级的比例位数。

那么17行，就是像临时变量中写入抢断优先级的值；

18行，就是向临时变量中写入亚优先级的值；注意抢断优先级和亚优先级一个在先一个在后，一旦分组一定，那么它们是会乖乖呆在自己位置上，不会去占用别人的位置的。

21行，就是把优先级配置值写入NVIC_IP寄存器，它是NVIC中断优先级配置寄存器，其定义在<<xxx编程手册>>中，同时可参看<<xx不完全手册>>。

只看该作者 · 2014-11-28 09:24

在我例程版本库中，对该寄存器的定义方法是：

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1  __IO uint8_t  IP[240];                      /*!< Offset: 0x300  Interrupt Priority Register (8Bit wide) */

如果带入例程中的值来算：EXTI15_10_IRQn 的中断编号为40，即是：

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 NVIC->IP[40] = tmppriority;

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意思就是向相应的中断上赋予你的优先级配置值，这里特别要注意19行，优先级的值还向左移动了4位，这个是为啥呢？无法回答，带入例程中的值算算：我例程中是，分在中断2组，抢断为0，亚优先级有1，则带入：

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1  tmppriority = 0x10;

2  NVIC->IP[40] =0x10;

也即是IP[40]的第5位置1，可能还是无法理解，再次参看正点原子的书，得知，中断占IP寄存器的8位，但是只是用到了其高4位，而我们在设值的时候，也即是设它高4位的值。那么就符合这里的情况了：抢断优先级为0，亚优先级为1，组号为2。也退出，亚优先级和抢断优先级一共4位，抢断处于高位。这4位中，它俩怎么分，就是一个此消彼长的情况，视不同的组而定了。至于组合优先级之间的对应关系，上图已经清楚的解释了。也即是SCB_AIRCR 这个寄存器处理的事情了。当然，这些寄存器，在<<xxx数据手册>>中也许是找不到的，而在编程手册中去找。

最后，补充一点就是怎么查看EXTI15_10_IRQn 的中断编号，这个数据手册上有，当然，官方也在库中给定义了。数据手册部分截图如下：

只看该作者 · 2014-11-28 09:25

只看该作者 · 2014-11-28 09:25

其中EXTI15_10中断的位置在该向量表的第40号位置，所以刚才上面的优先级寄存器引脚的值就是40，至于具体为啥要写成IP[40]，而不是直接IP，这里有个小小编程技巧，是数组的妙用，属于C语言范畴了。

接下来的第24行和30行，是第一对相反作用的寄存器，即中断使能/失能，注意，别以为写0就可以失能，stm32不认为那样有效，必须是向失能寄存器中写1才可以的。同时注意一点是：这个寄存器定义成了数组，那么数组中就应该有N个元素。它这里就是某个元素相应的位，管理一个区域的中断。这里说复杂了，编程手册上已经讲的非常详细了。另外，它的定义方式如同<<xx不完全手册>>上所讲解的那样，但是定义的模式并不一定就完全相同：世界是变动的。

好吧，中断也使能了，总结下第三步：

1）中断分组：注意是在SCB_AIRCR寄存器的8~10.分组的同时，也就影响到了后面优先级的分配。

2) 配置优先级：其实质还是在SCB_AIRCR寄存器的4~7位，前面8~10位是什么值，那么这里4~7位就该怎么分了；当然，最后的配置值是写入了NVIC_IP的寄存器中了；

3）使能中断：在NVIC_ISER寄存器中，注意该寄存器定义的方式是数组，而非普通的变量，理解的时候，要理解一个数组是由N个变量组成即可<非严谨>。

只看该作者 · 2014-11-28 09:33

第四步：中断服务函数：

　　九九归一，终于来到了最后一步，也是所有中断必须要经历的一步。

　　这里有个重点必须注意：所有中断服务函数的名字，ST官方已经取好了，而且还放在了中断向量表中了<也即是启动文件里>，如果你不自己写启动文件的话，那么你的中断服务函数的名字必须和ST官方的一样，不然，一个中断来了，找不到负责任的函数，它就只有悲剧去了。

看看例程吧：

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void EXTI15_10_IRQHandler(void)

{

    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line11)!= RESET)  

    {  

        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line11);

        Flag = 0x01;

    }



    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line12)!= RESET)  

    {  

        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line12);

        Flag = 0x02;

    }    

}

只看该作者 · 2014-11-28 09:33

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int main(void)

{

    /* Add your application code here

       */

    SystemInit();              /*系统初始化*/

    LED_Configuration();

    BUTTON_Configuration();     

    NVIC_Configuration();

    EXTI_Configuration();

    /* Infinite loop */

    while (1)

    {          

        switch(Flag)

        {

            case 0x01:

            {

                LED2(1); 

                Delay();

                LED2(0);

                Delay();

                break;                

            }

            case 0x02:

            {

                LED3(1);

                Delay();

                LED3(0);

                Delay();

                break;                

            }

            default   :

            {

                 LED1(1);

                Delay();

                LED1(0);

                Delay();

                break;

            }          

        }

    }

}

只看该作者 · 2014-11-28 09:34

没啥说的，就是定义了一个全局变量Flag，每次中断，都影响Flag的值，然后main函数判断该值，就这么简单。完了。

只看该作者 · 2014-11-28 21:17

呵呵，楼主辛苦了！

2万 · 2014-11-29 23:53

不错说的好

只看该作者 · 2015-7-6 14:48

号贴呀！！！我的串口怎么进不了中断了

1万 · 2015-7-11 16:44

USART产生的中断，是没有经过EXTI，而是直接将中断放入了NVIC；但是GPIO它作为中断源，是要经过EXTI的。

1万 · 2015-7-11 16:45

将外部GPIO口映射到某外部事件上去。那么接下来，就该对该外部事件进行配置了，包括外部事件线路的选择、触发条件、使能。这里需要理解清楚的是，GPIO口和外部事件是各自独立的，它们并不是一体的---详细理解第一步，将GPIO口映射到某外部事件，可以看出GPIO和外部事件这个东西是两个不同的东西，在这里，GPIO的映射，无非就是GPIO口搭了外部事件的一趟顺风车。

这个是很重要的步骤的。

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