STM32中断管理函数.docx
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STM32中断管理函数
STM32中断管理函数
CM3内核支持256个中断，其中包含了16级的可编程中断设置。
但STM32并没有使用分。
个内核中断和240个外部中断，并且具有
CM3内核的全部东西，而是只用了它的一部
256
STM32
有
76
个中断，包括
16个内核中断和
60个可屏蔽中断，具有
16级可编程的中断
优先级。
而我们常用的就是这60个可屏蔽中断，所以我们就只针对这60个可屏蔽中断进行介绍。
在MDK内，与NVIC相关的寄存器，MDK为其定义了如下的结构体：
typedefstruct
{
vu32ISER[2];
u32RESERVED0[30];
vu32ICER[2];
u32RSERVED1[30];
vu32ISPR[2];
u32RESERVED2[30];
vu32ICPR[2];
u32RESERVED3[30];
vu32IABR[2];
u32RESERVED4[62];
vu32IPR[15];
}NVIC_TypeDef;
STM32的中断在这些寄存器的控制下有序的执行的。
了解这些中断寄存器，你才能方便的使用STM32的中断。
下面重点介绍这几个寄存器：
ISER[2]：
ISER全称是：
InterruptSet-EnableRegisters，这是一个中断使能寄存器组。
上面
说了STM32的可屏蔽中断只有
60个，这里用了2个32位的寄存器，总共可以表示64个
中断。
而STM32只用了其中的前60
位。
ISER[0]的bit0~bit31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stm32f10x_nvic..h
里面的第36行
处。
ICER[2]：
全称是：
InterruptClear-EnableRegisters，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。
具体为什么这么设计，请看《
CM3权威指南》第
125页，
NVIC概览一章。
ISPR[2]：
全称是：
InterruptSet-PendingRegisters，是一个中断挂起控制寄存器组。
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[2]：
全称是：
InterruptClear-PendingRegisters，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，可以将挂起的中断接挂。
写0
无
效。
IABR[2]：
全称是：
ActiveBitRegisters，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。
IPR[15]：
全称是：
InterruptPriorityRegisters，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！
STM32的中断分组与这个寄存器组密切相关。
IPR寄存器组由15个32bit
的
寄存器组成，每个可屏蔽中断占用
8bit，这样总共可以表示
15*4=60个可屏蔽中断。
刚好
和
STM32的可屏蔽中断数相等。
IPR[0]的[31~24]，[23~16]，[15~8]，[7~0]分别对应中中断3~0，
依次类推，总共对应
60个外部中断。
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中中断分组的设置来决定。
这里简单介绍一下STM32的中断分组：
STM32将中断分为5个组，组0~4。
该分组的设置是由SCB->AIRCR寄存器的bit10~8来定义的。
具体的分配关系如下表所示：
通过这个表，我们就可以清楚的看到组0~4
对应的配置关系，例如组设置为
3，那么此时
所有的60个中断，每个中断的中断优先寄存器的高四位中的最高
3
位是抢占优先级，低1
位是
响应优先级。
每个中断，你可以设置抢占优先级为
0~7，响应优先级为
1或0。
抢占优先级
的
级别高于响应优先级。
而数值越小所代表的优先级就越高。
结合实例说明一下：
假定设置中断优先级组为
2，然后设置中断
3（RTC中断）的抢占优先级
为3，响应优先级为1。
中断6（外部中断0）的抢占优先级为
4，响应优先级为0。
中断7
（外
部中断1）的抢占优先级为3，响应优先级为
0。
那么这3个中断的优先级顺序为：
中断7>
中
断3>中断6。
这里需要注意2点：
如果两个中断的响应优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行。
高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。
而抢占优先级相同的
中断，高优先级的响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。
上面例子中的中断
3和中
断7
都可以打断中断6的中断。
而中断7
和中断
3却不可以相互打断！
通过以上介绍，我们熟悉了
STM32中断设置的大致过程。
接下来我们介绍如何使用函数
实现以上中断设置，使得我们以后的中断设置简单化。
第一个介绍的是NVIC的分组函数MY_NVIC_PriorityGroupConfig，该函数的参数
NVIC_Group为要设置的分组号，可选范围为
0~4，总共5
组。
如果参数非法，将可能导致
不
可预料的结果。
MY_NVIC_PriorityGroupConfig
函数代码如下：
//设置NVIC分组
//NVIC_Group:
NVIC分组0~4总共5
组
voidMY_NVIC_PriorityGroupConfig（u8NVIC_Group）
{
u32temp，temp1;
temp1=（~NVIC_Group）&0x07;//取后三位
temp1<<=8;
temp=SCB->AIRCR;//读取先前的设置
temp&=0X0000F8FF;//清空先前分组
temp|=0X05FA0000;//写入钥匙
temp|=temp1;
SCB->AIRCR=temp;//设置分组
}
通过前面的介绍，我们知道
STM32的5个分组是通过设置
SCB->AIRCR的BIT[10:
8]来实
现的，而通过2.7.2.1的介绍我们知道
SCB->AIRCR的修改需要通过在高
16
位写入0X05FA
这
个密钥才能修改的，故在设置AIRCR之前，应该把密钥加入到要写入的内容的高
16位，以
保
证能正常的写入AIRCR。
在修改AIRCR的时候，我们一般采用读->改->写的步骤，来实现不
改变AIRCR原来的其他设置。
以上就是
MY_NVIC_PriorityGroupConfig
函数设置中断优先级
分
组的思路。
第二个函数是NVIC设置函数MY_NVIC_Init，该函数有4个参数，分别为：
NVIC_PreemptionPriority
、NVIC_SubPriority
、NVIC_Channel、NVIC_Group。
第一个参数
NVIC_PreemptionPriority
为中断抢占优先级数值，第二个参数
NVIC_SubPriority为中断子优
先
级数值，前两个参数的值必须在规定范围内，
否则也可能产生意想不到的错误。
第三个参数
NVIC_Channel为中断的编号（范围为0~59），最后一个参数
NVIC_Group为中断分组设置（范
围为0~4）。
该函数代码如下：
//设置NVIC
//NVIC_PreemptionPriority:
抢占优先级
//NVIC_SubPriority:
响应优先级
//NVIC_Channel:
中断编号
//NVIC_Group:
中断分组0~4
//注意优先级不能超过设定的组的范围!
否则会有意想不到的错误
//组划分:
//组0:
0位抢占优先级，4位响应优先级
//组1:
1位抢占优先级，3位响应优先级
//组2:
2位抢占优先级，2位响应优先级
//组3:
3位抢占优先级，1位响应优先级
//组4:
4位抢占优先级，0位响应优先级
//NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是，数值越小，越优先
voidMY_NVIC_Init（u8NVIC_PreemptionPriority，u8NVIC_SubPriority，u8NVIC_Channel，
u8NVIC_Group）
{
u32temp;
u8IPRADDR=NVIC_Channel/4;//每组只能存4个，得到组地址
u8IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移
IPROFFSET=IPROFFSET*8+4;得//到偏移的确切位置
MY_NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_Group）;//设置分组
temp=NVIC_PreemptionPriority<<（4-NVIC_Group）;
temp|=NVIC_SubPriority&（0x0f>>NVIC_Group）;
temp&=0xf;//取低四位
if（NVIC_Channel<32）NVIC->ISER[0]|=1<相反操作就OK）
elseNVIC->ISER[1]|=1<<（NVIC_Channel-32）;NVIC->IPR[IPRADDR]|=temp<}
通过前面的介绍，我们知道每个可屏蔽中断的优先级的设置是在
IPR寄存器组里面的，每
个中断占
8位，但只用了其中的4个位，以上代码就是根据中断分组情况，来设置每个中
断对
应的高4
位的数值的。
当然在该函数里面还引用了
MY_NVIC_PriorityGroupConfig这个函数
来
设置分组。
其实这个分组函数在每个系统里面只要设置一次就够了，
设置多次，则是以最后
的
那一次为准。
但是只要多次设置的组号都是一样，
就没事。
否则前面设置的中断会因为后面
组
的变化优先级会发生改变，这点在使用的时候要特别注意！
一个系统代码里面，所有的中断
分
组都要统一！
！
，以上代码对要配置的中断号默认是开启中断的。
也就是
ISER中的值设置为
1
了。
通过以上两个函数就实现了对NVIC的管理和配置。
但是外部中断的设置，还需要配置相关寄存器才可以。
下面就介绍外部中断的配置和使用。
STM32的EXTI控制器支持19个外部中断
件都有独立的触发和屏蔽设置。
STM32的
/事件请求。
每个中断设有状态位，每个中断
19个外部中断为：
/事
线0~15：
对应外部IO口的输入中断。
线16：
连接到PVD输出。
线17：
连接到RTC闹钟事件。
线18：
连接到USB唤醒事件。
对于外部中断EXTI控制MDK定义了如下结构体：
typedefstruct
{
vu32IMR;
vu32EMR;
vu32RTSR;
vu32FTSR;
vu32SWIER;
vu32PR;
}EXTI_TypeDef;
通过这些寄存器的设置，就可以对外部中断进行详细设置了。
下面我们就重点介绍这些寄存器的作用。
IMR：
中断屏蔽寄存器。
这是一个
32寄存器。
但是只有前
19位有效。
当位
x
设置为
1时，
则开启这个线上的中断，否则关闭该线上的中断。
EMR：
事件屏蔽寄存器，同IMR，只是该寄存器是针对事件的屏蔽和开启。
RTSR：
上升沿触发选择寄存器。
该寄存器同IMR，也是一个32为的寄存器，只有前
位有效。
位x对应线x上的上升沿触发，如果设置为1，则是允许上升沿触发中断
否则，
不允许。
19
/事件。
FTSR：
下降沿触发选择寄存器。
同
PTSR，不过这个寄存器是设置下降沿的。
下降沿和上
升沿可以被同时设置，这样就变成了任意电平触发了。
SWIER：
软件中断事件寄存器。
通过向该寄存器的位时候，将设置PR中相应位挂起。
如果设置了
IMR
x和
写入1，在未设置IMR和EMR的
EMR时将产生一次中断。
被设置的
SWIER
位，将会在PR中的对应位清除后清除。
PR：
挂起寄存器。
当外部中断线上发生了选择的边沿事件，该寄存器的对应位会被置为
1。
0，表示对应线上没有发生触发请求。
通过向该寄存器的对应位写入
1可以清除该位。
在中
断服
务函数里面经常会要向该寄存器的对应位写
1来清除中断请求。
以上就是与中断相关寄存器的介绍，更详细的介绍，请参考《
STM32参考手册》第95
页，
8.3节EXTI寄存器描述这一章。
通过以上配置就可以正常设置外部中断了，但是外部
IO
口的中断，还需要一个寄存器配
置，也就是IO复用里的外部中断配置寄存器
EXTICR。
这是因为STM32任何一个IO口都可
以配置成中断输入口，但是
IO口的数目远大于中断线数（
16
个）。
于是STM32就这样设
计，
GPIOA~GPIOG的[15:
0]分别对应中断线15~0。
这样每个中断线对应了最多
7个IO口，以线
0
为例：
它对应了GPIOA.0、PIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。
而
中断线每次只能连接到1个IO口上，这样就需要EXTICR来决定对应的中断线配置到哪个
GPIO
上了。
EXTICR在AFIO的结构体中定义，如下：
typedefstruct
{
vu32EVCR;
vu32MAPR;
vu32EXTICR[4];
}AFIO_TypeDef;
EXTICR寄存器组，总共有4个，因为编译器的寄存器组都是从0开始编号的，所以
EXTICR[0]~EXTICR[3]，对应《STM32参考手册》里的EXTICR1~EXTICR。
4每个EXTICR
只用了其低
16位。
EXTICR[0]的分配如下：
比如如我要设置
GPIOB.1映射到1，则只要设置EXTICR[0]的bit[7:
4]为0001即可。
默认
都是0000即映射到GPIOA。
从图5.7中可以看出，EXTICR[0]只管了GPIO的0~3
端口，相
应
的其他端口由
EXTICR[1~3]管理。
具体请参考《STM32参考手册》第
126~128页。
通过对上面的分析我们就可以完成对外部中断的配置了。
该函数为
Ex_NVIC_Config，该
函数有3个参数：
GPIOx为GPIOA~G（0~6），在sys.h里面有定义。
代表要配置的
IO口。
BITx
则代表这个IO
口的第几位。
TRIM为触发方式，低2位有效（0x01
代表下降触发；
0x02代
表
上升沿触发；0x03代表任意电平触发）。
其代码如下：
//外部中断配置函数
//只针对GPIOA~G;不包括PVD，RTC和USB唤醒这三个
//参数:
GPIOx:
0~6，代表GPIOA~G;BITx:
需要使能的位;TRIM:
触发模式，1，下升沿;2，上降沿;3，任意电平触发
//该函数一次只能配置1个IO口，多个IO口，需多次调用
//该函数会自动开启对应中断，以及屏蔽线
voidEx_NVIC_Config（u8GPIOx，u8BITx，u8TRIM）
{
u8EXTADDR;
u8EXTOFFSET;
EXTADDR=BITx/4;//得到中断寄存器组的编号
EXTOFFSET=（BITx%4）*4;
RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io复用时钟
AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<//自动设置
EXTI->IMR|=1<EXTI->EMR|=1<if（TRIM&0x01）EXTI->FTSR|=1<if（TRIM&0x02）EXTI->RTSR|=1<}
Ex_NVIC_Config完全是按照我们之前的分析来编写的，首先根据GPIOx的位得到中断寄
存器组的编号，即EXTICR的编号，在EXTICR里面配置中断线应该配置到GPIOx的哪个位。
然后使能该位的中断及事件，最后配置触发方式。
这样就完成了外部中断的的配置了。
从代
码
中可以看到该函数默认是开启中断和事件的。
其次还要注意的一点就是该函数一次只能配置
一
个IO口，如果你有多个IO口需要配置，则多次调用这个函数就可以了。
至此，我们对STM32的中断管理就介绍结束了。
当然还有中断响应函数，我们这里没有介绍，这个在后面的实例中会向各位讲述的。
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