STM32 中斷和事件

中斷和事件(Interrupts and events)

嵌套向量中斷控制器(Nested vectored interrupt controller -NVIC)

• 中斷是相對CPU而言的，因此例如IIC、定時器這些芯片內產生的中斷也被稱為外部中斷，不能狹隘的理解為由芯片外的信號觸發

• EXTI被稱為外部中斷/事件控制器(External interrupt/event controller)

• 什么是中斷？什么是事件

• EXTI的23個中斷事件線與中斷的關系？ 在同一時刻每個中斷線只能相應一個GPIO端口的中斷，不能夠同時相應所有端口的中斷事件

• 優先級定義

  在NVIC有一個專門的寄存器：中斷優先級寄存器NVIC_IPRx用來配置外部中斷的優先級，IPR寬度為8bit,原則上每個外部中斷可配置的優先級為0~255,數值越小，優先級越高。在STM32F4中使用了高4位設置中斷優先級，也就是有16個可編程優先級。
  中斷優先級被分組為搶占優先級和子優先級。如果有多個中斷同時響應，搶占優先級高的就會搶占搶占優先級低的優先得到執行，如果搶占優先級相同，就比較子優先級。如果搶占優先級和子優先級都相同的話，就比較他們的硬件中斷編號，編號越小，優先級越高。

寄存器介紹

上面說到 NVIC 控制着芯片的中斷相關功能， 那么肯定有很多對應的寄存器，在固件庫 core_cm3.h 文件內定義了一個 NVIC 結構體，里面定義了相關寄存器，如下：

typedef struct
{
    __IO uint32_t ISER[8]; //中斷使能寄存器
    uint32_t RESERVED0[24];
    __IO uint32_t ICER[8]; //中斷清除寄存器
    uint32_t RSERVED1[24];
    __IO uint32_t ISPR[8]; //中斷使能懸起寄存器
    uint32_t RESERVED2[24];
    __IO uint32_t ICPR[8]; //中斷清除懸起寄存器
    uint32_t RESERVED3[24];
    __IO uint32_t IABR[8]; //中斷有效位寄存器
    uint32_t RESERVED4[56];
    __IO uint8_t IP[240]; //中斷優先級寄存器
    uint32_t RESERVED5[644];
    __O uint32_t STIR; //軟件觸發中斷寄存器
} NVIC_Type;

在配置中斷時，我們通常使用的只有 ISER、 ICER 和 IP 這三個寄存器，ISER是中斷使能寄存器，ICER是中斷清除寄存器，IP 是中斷優先級寄存器。在固件庫 core_cm3.h文件后面，還提供了一些對 NVIC 操作的庫函數，這些函數都是遵循 CMSIS 標准， 所以只要是基於 Cortex-M3 內核的芯片都可以用這些函數來操作 NVIC，只不過我們很少這樣做，甚至不使用這些函數，因為在后面我們會有更簡單的辦法來配置中斷。至於這些函數內容，大家如果有興趣的話，可以打開我們庫函數版本任意程序，找到 core_cm3.h 文件查看即可。

這里多提一點__IO的用法：

/* IO definitions (access restrictions to peripheral registers) */
#ifdef __cplusplus
  #define __I  volatile         /*!< defines 'read only' permissions                 */
#else
  #define __I  volatile const   /*!< defines 'read only' permissions                 */
#endif
#define   __O  volatile         /*!< defines 'write only' permissions                */
#define   __IO volatile         /*!< defines 'read / write' permissions              */ 

其實就是將volatile關鍵字進行了重定義，用來區分讀寫，僅僅是語法提醒層面，並不強制。

中斷配置

前面講解了那么多中斷知識， 如果大家不理解也沒有關系， 我們會應用即可，等到后面 STM32 熟練了，再回過頭深入了解自然就會明白。要使用中斷我們就需要先配置它，通常都需經過這幾步：

（1）使能外設某個中斷，這個具體是由外設相關中斷使能位來控制，比如

定時器有溢出中斷，這個可由定時器的控制寄存器中相應中斷使能位來控制。

（2）設置中斷優先級分組，初始化 NVIC_InitTypeDef 結構體，設置搶占

優先級和響應優先級，使能中斷請求。

NVIC_InitTypeDef 結構體如下：

typedef struct
{
  uint8_t NVIC_IRQChannel; //中斷源
  uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; //搶占優先級
  uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; //響應優先級
  FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; //中斷使能或失能
} NVIC_InitTypeDef;

下面我們對 NVIC_InitTypeDef 結構體成員進行一下簡單介紹。

1.NVIC_IRQChannel：中斷源的設置，不同的外設中斷，中斷源不一樣，自

然名字也不一樣，所以名字不能寫錯，否則不會進入中斷。中斷源放在stm32f10x.h 文件的 IRQn_Type結構體內，由於內容太多，這里就不復制所有中斷源，只截取一部分，如下：

typedef enum IRQn
{
  //Cortex-M3 處理器異常編號
  NonMaskableInt_IRQn = -14,
  MemoryManagement_IRQn = -12,
  BusFault_IRQn = -11,
  UsageFault_IRQn = -10,
  SVCall_IRQn = -5,
  DebugMonitor_IRQn = -4,
  PendSV_IRQn = -2,
  SysTick_IRQn = -1,
  //STM32 外部中斷編號
  WWDG_IRQn = 0,
  PVD_IRQn = 1,
  TAMP_STAMP_IRQn = 2,
  // 限於篇幅，中間部分代碼省略，具體的可查看庫文件 stm32f10x.h
  DMA2_Channel2_IRQn = 57,
  DMA2_Channel3_IRQn = 58,
  DMA2_Channel4_5_IRQn = 59
}IRQn_Type;

2.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：搶占優先級，具體的值要根據優先級分組來確定，可以參考前面中斷優先級分組內容。

3.NVIC_IRQChannelSubPriority：響應優先級，具體的值要根據優先級分組

來確定，可以參考前面中斷優先級分組內容。

4.NVIC_IRQChannelCmd：中斷使能/失能設置，使能配置為 ENABLE，失能配置為 DISABLE。