STM32中断管理函数

1、STM32中断管理函数 CM3 内核支持256 个中断，其中包含了16 个内核中断和240 个外部中断，并且具有256级的可编程中断设置。但STM32 并没有使用CM3 内核的全部东西，而是只用了它的一部分。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：typedef structvu32 ISER2;u32 RESERVED030;vu32 ICER2;u32 RSERV

2、ED130;vu32 ISPR2;u32 RESERVED230;vu32 ICPR2;u32 RESERVED330;vu32 IABR2;u32 RESERVED462;vu32 IPR15; 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：ISER2：ISER 全称是：Interrupt Set-Enable Registers，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

3、其中的前60 位。ISER0的bit0bit31 分别对应中断031。ISER1的bit027对应中断3259；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。ICER2：全称是：Interrupt Clear-Enable Registers，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

4、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。ISPR2：全称是：Interrupt Set-Pending Registers，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。ICPR2：全称是：Interrupt Clear-Pending Registers，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

5、的。通过设置1，可以将挂起的中断接挂。写0 无效。IABR2：全称是：Active Bit Registers，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。IPR15：全称是：Interrupt Priority Registers，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

6、 个可屏蔽中断。刚好和STM32 的可屏蔽中断数相等。IPR0的3124，2316，158，70分别对应中中断30，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04。该分组的设置是由SCB->AIRCR 寄存器的bit108 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 04 对

7、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07，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

8、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04，总共5 组。如果参数非法，将可能导致

9、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 04 总共5 组void MY_NVIC_PriorityGroupConfig(u8 NVIC_Group)u32 temp，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=te

10、mp; /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BIT10:8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

11、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059），最后一个参数NVIC_Group 为中断分组设置（范围为04）。该函数代码如下：/设置NVIC/NVIC_PreemptionP

12、riority:抢占优先级/NVIC_SubPriority :响应优先级/NVIC_Channel :中断编号/NVIC_Group :中断分组 04/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void MY_NVIC_Init(u8 NVIC_Pre

13、emptionPriority，u8 NVIC_SubPriority，u8 NVIC_Channel，u8 NVIC_Group)u32 temp;u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4; /每组只能存4 个，得到组地址u8 IPROFFSET=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_SubPri

14、ority&(0x0f>>NVIC_Group);temp&=0xf;/取低四位if(NVIC_Channel<32)NVIC->ISER0|=1<<NVIC_Channel;/使能中断位(要清除的话，相反操作就OK)else NVIC->ISER1|=1<<(NVIC_Channel-32);NVIC->IPRIPRADDR|=temp<<IPROFFSET;/设置响应优先级和抢断优先级通过前面的介绍，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

15、，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

16、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/事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32 的19 个外部中断为：线 015：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：typedef structvu32 IMR;vu32 EMR;vu32 RTSR;vu32 FTSR;vu32 SWIER;vu32 PR; 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。

17、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19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/事件。否则，不允许。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

18、存器的位x 写入1，在未设置IMR 和EMR 的时候，将设置PR 中相应位挂起。如果设置了IMR 和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

19、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，GPIOAGPIOG 的15:0分别对应中断线150。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：typedef str

20、uctvu32 EVCR;vu32 MAPR;vu32 EXTICR4; 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EXTICR0 EXTICR3，对应STM32 参考手册里的EXTICR1 EXTICR 4。每个EXTICR只用了其低16 位。EXTICR0的分配如下：比如如我要设置 GPIOB.1 映射到1，则只要设置EXTICR0的bit7:4为0001 即可。默认都是0000 即映射到GPIOA。从图5.7 中可以看出，EXTICR0只管了GPIO 的03 端口，相应的其他端口由EXTICR13管理。具体请参考STM3

21、2 参考手册第126128 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GPIOAG（06），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GPIOAG;不包括PVD，RTC 和USB 唤醒这三个/参数:GPIOx:06，代表GPIOAG;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void Ex_NVIC_Config