关于STM32中断知识

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1.1 中断的理解1.1.1 中断概念

程序正在执行，突然有外部信号或者内部信号打断正在执行的程序，需要执行该事件，

执行完后再回到当前打断的位置继续往下执行程序的过程称为中断。

例如：

正在写代码      --   程序正在执行

微信信息        --   事件发生    --> 中断请求

看微信信息      --   执行事件    --> 中断执行

继续写代码      --   继续执行代码 --> 中断返回

1.1.2 中断源的理解

打断正在执行程序的事件称为中断源。

1.1.3 中断的意义

While(!(USART1->SR & (1 << 5)));   rec = USART1->DR;

可以节省CPU的内存。

中断满足条件：快进快出

1.2 NVIC的介绍1.2.1 NVIC的概述

NVIC:全称：嵌套向量中断控制器。 它就是一个控制器，控制什么？控制中断。

         已经内嵌在Cortex-M内核中。

NVIC的中断架构  -- 《M3-M4权威指南 第7章》

一共可以支持256个中断，其中16个内部中断，240个外部中断。 《权威指南英文第7章》

1.2.2 NVIC中断优先级
1.2.3 NVIC中断优先级的分类

分类：人为优先级 和 自然优先级

人为优先级 ： 抢占优先级 和 响应优先级

抢占优先级： 不同等级间可以嵌套，高优先级可以抢占低优先级，优先级等级编号越小优先级高越高。

响应优先级： 不同等级间不可以嵌套，响应高优先级的事件，优先级等级编号越小优先级高越高。

自然优先级：NVIC内部给所有中断分配的中断序列号。

          当抢占优先级和响应优先级相同的中断源，同时发生了中断，

CPU优先执行自然优先级高的中断。中断等级数字越小，优先级越高。

1.2.4 NVIC优先级分组

RAM公司利用8个位来管理人为优先级，用3个位管理优先级等级编码。

第0组   用8个位管理响应优先级，等级范围：0~255， 等级编码：0x07

第1组   用7个位管理响应优先级，等级范围：0~127，

                   用1个位管理抢占优先级，等级范围：0~1， 等级编码：0x06

第2组   用6个位管理响应优先级，等级范围：0~63，

                   用2个位管理抢占优先级，等级范围：0~3， 等级编码：0x05

第3组   用5个位管理响应优先级，等级范围：0~31，

                   用3个位管理抢占优先级，等级范围：0~7， 等级编码：0x04

第4组   用4个位管理响应优先级，等级范围：0~15，

                  用4个位管理抢占优先级，等级范围：0~15， 等级编码：0x03

第5组   用3个位管理响应优先级，等级范围：0~7，

                  用5个位管理抢占优先级，等级范围：0~31， 等级编码：0x02

第6组   用2个位管理响应优先级，等级范围：0~3，

                  用6个位管理抢占优先级，等级范围：0~63， 等级编码：0x01

第7组   用1个位管理响应优先级，等级范围：0~1，

                     用7个位管理抢占优先级，等级范围：0~127， 等级编码：0x00

注意：Conter-M4最大支持256个中断入口，但是最大只支持128级中断嵌套。

        并且一个工程程序中只能有一种优先级分组，确定了分组，实际上就是确定了各个优先级的等级数量。

分组编号	SCB->AIRCR[10:8]	抢占优先级        等级范围		响应优先级        等级范围
0	0x07	0	0	Bit[0:7]	0~255
1	0x06	Bit[7]	0~1	Bit[0:6]	0~127
2	0x05	Bit[7:6]	0~3	Bit[0:5]	0~63
3	0x04	Bit[7:5]	0~7	Bit[0:4]	0~31
4	0x03	Bit[7:4]	0~15	Bit[0:3]	0~15
5	0x02	Bit[7:3]	0~31	Bit[0:2]	0~7
6	0x01	Bit[7:2]	0~63	Bit[0:1]	0~3
7	0x00	Bit[7:1]	0~127	Bit[0]	0~1

1.1 STM32F4xx中断介绍

ST公司利用4个位来管理人为优先级，用3个位管理优先级等级编码

NXP公司利用5个位来管理人为优先级，用3个位管理优先级等级编码

第0组 用4个位管理响应优先级，等级范围：0~15， 等级编码：0x07

第1组 用3个位管理响应优先级，等级范围：0~7，

       用1个位管理抢占优先级，等级范围：0~1， 等级编码：0x06

第2组 用2个位管理响应优先级，等级范围：0~3，

       用2个位管理抢占优先级，等级范围：0~3， 等级编码：0x05

第3组 用1个位管理响应优先级，等级范围：0~1，

       用3个位管理抢占优先级，等级范围：0~7， 等级编码：0x04

第4组  用4个位管理抢占优先级，等级范围：0~15，等级编码：0x03

1.1.1 STM32F40xx中断优先级的库函数

在core_cm4.h的文件中找对应的库函数

1. void NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)  -- 在1435行

1）函数功能：设置优先级分组

2）形参：优先级编码

例如：设置优先级分组为第2组

NVIC_SetPriorityGrouping(0x05);  //NVIC_SetPriorityGrouping(7-2);

2.uint32_t NVIC_EncodePriority (uint32_t PriorityGroup, uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)   --- 1592行

1）函数功能：设置具体的等级范围编码

2）形参：PriorityGroup：优先级编码

        PreemptPriority：抢占优先级等级编码

         SubPriority：响应优先级编码

3）返回值：具体的等级编码

3.void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority) -- 1550行

1）函数功能：设置中断源优先级

2）形参：IRQn：中断源的优先级  -- stm32f4xx.h 中查找

             priority ：具体的优先级等级编码

4.void NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn) --- 1467行

1）函数功能：使能具体的中断源

2）形参：具体的中断源

5.void NVIC_DisableIRQ(IRQn_Type IRQn) -- 1480行

1）函数功能：禁止具体中断源

2）形参：具体的中断源

1.2 中断服务函数

中断需要执行的事件。

注意：遵循原则：快进快出   flag=1   IF(flag == 1)

Void 中断服务函数名(void)

{

1.  清标志位  

2. 中断需要执行的事件

}

注：中断服务函数名在 startup_stm32f40_41xxx.s文件中找     

1.3 中断编写流程

1. 中断源初始化 -- 在没有用中断时怎么初始化就怎么初始化

2. 使能对应的中断 -- 接收中断

3. 配置NVIC  -- 例如第2组

   uint32_t  Priority;

1) NVIC_SetPriorityGrouping(7 - 2);

2) Priority =  NVIC_EncodePriority (7-2,  1 , 2) ;

3) NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, Priority );

4) NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn) ；

4. 使能串口

5. 编写中断服务函数

1.3.1 实验

1. 串口助手发送数据，MCU接收数据，MCU接收到的数据再返回给串口助手

2. 在串口助手中发送字符串，MUC接收字符串

如果发送"LED_ON#"， MCU接收后点亮所有LED灯，

如果发送"LED_OFF#"， 关闭所有LED灯，

如果发送错误，则返回”指令错误，请重新发送”

如果错误次数超过3次，则返回“错误超过3次，请报警！”，响蜂鸣器