STM32中斷程序

1、STM32中斷程序前段時間用STM32F103VBT6寫了一個中斷的函數(shù)，借此機會想了解下STM32的中斷機制，用過之后發(fā)現(xiàn)STM32的中斷配置相當(dāng)靈活，穩(wěn)定行很高，測試發(fā)現(xiàn)幾乎沒出過什么差錯。我在程序里開了三個中斷，一個計數(shù)器用于精確延時用，另外兩個為外部事件處理中斷，下面一一詳細(xì)介紹，方便初學(xué)者入門。在進(jìn)行STM32中斷配置之前首先需要了解下它的中斷部分：一、Cortex-M3中斷機制 在STM32處理器中有43個可屏蔽中斷通道（?包含 16個 Cortex?-M3的中斷線）。共設(shè)置了16個可編程的優(yōu)先等級(使用? 4位中斷優(yōu)先級)；它的嵌套向?中斷控制器(NVIC)和處?器核的

2、接口緊密相連，可以實現(xiàn)低延遲的中斷處?和有效處?地處?晚到的中斷。嵌套向?中斷控制器管?著包括核異常等中斷。 CortexM3是一個32位的核，在傳統(tǒng)的單片機領(lǐng)域中，有一些不同于通用32位CPU應(yīng)用的要求。比如在工控領(lǐng)域，用戶要求具有更快的中斷速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術(shù)，完全基于硬件進(jìn)行中斷處理，最多可減少12個時鐘周期數(shù)，在實際應(yīng)用中可減少70%中斷。異?；蛘咧袛嗍翘幚砥黜憫?yīng)系統(tǒng)中突發(fā)事件的一種機制。當(dāng)異常發(fā)生時，CortexM3通過硬件自動將編程計數(shù)器(PC)、編程狀態(tài)寄存器(XPSR)、鏈接寄存器(LR)和R0R3、R12等寄存器壓進(jìn)堆棧。

3、在Dbus(數(shù)據(jù)總線)保存處理器狀態(tài)的同時，處理器通過Ibus(指令總線)從一個可以重新定位的向量表中識別出異常向量，并獲取ISR函數(shù)的地址，也就是保護(hù)現(xiàn)場與取異常向量是并行處理的。一旦壓棧和取指令完成，中斷服務(wù)程序或故障處理程序就開始執(zhí)行。執(zhí)行完ISR，硬件進(jìn)行出棧操作，中斷前的程序恢復(fù)正常執(zhí)行。圖1為CortexM3處理器的異常處理流程。二、STM32 SysTick 介紹 Cortex-M3的內(nèi)核中包含一個SysTick時鐘。SysTick為一個24位遞減計數(shù)器，SysTick設(shè)定初值并使能后，每經(jīng)過1個系統(tǒng)時鐘周期，計數(shù)值就減1 。計數(shù)到0時SysTick計數(shù)器自動重裝初值并

4、繼續(xù)計數(shù)，同時內(nèi)部的COUNTFLAG 標(biāo)志會置位，觸發(fā)中斷( 如果中斷使能情況下 ) 。 對于STM32系列微處理器來說，執(zhí)行一條指令只有幾十個 ns ，進(jìn)行 for 循環(huán)時，要實現(xiàn)N毫秒的x值非大，而且由于系統(tǒng)頻率的寬廣，很難計算出延時N毫秒的精確值。針對STM32微處理器，需要重新設(shè)計一個新的方法去實現(xiàn)該功能，因此，在STM32的應(yīng)用中，使用Cortex-M3內(nèi)核的SysTick 作為定時時鐘，設(shè)定每一毫秒產(chǎn)生一次中斷，在中斷處理函數(shù)里對N減一，在Delay(N)函數(shù)中循環(huán)檢測N是否為0，不為0則進(jìn)行循環(huán)等待；若為 0 則關(guān)閉 SysTick 時鐘，退出函數(shù)，這種延時函數(shù)的做法

5、能很高效地實現(xiàn)精確定時。三、SysTick編程實現(xiàn)Delay(N)函數(shù) 思路：利用systick定時器為遞減計數(shù)器，設(shè)定初值并使能它后，它會每個系統(tǒng)時鐘周期計數(shù)器減 1 ，計數(shù)到 0 時 ，SysTick 計數(shù)器自動重裝初值并繼續(xù)計數(shù)，同時觸發(fā)中斷 。那么每次計數(shù)器減到 0 ， 時間經(jīng)過了： T = 系統(tǒng)時鐘周期x計數(shù)器初值 比如使用 72M 作為系統(tǒng)時鐘，那么每次計數(shù)器減 1 所用的時間是 1/72M ，計數(shù)器的初值如果是 72000 ， 那么每次計數(shù)器減到 0 ， 時間經(jīng)過 (1/72M) * 72000 =0.001s ，即 1ms.有了以上思路做

6、鋪墊后，為了實現(xiàn)首先我們需要一個72MHz的SysTick時鐘。第一步 配置RCC寄存器和SysTick寄存器 由于系統(tǒng)時鐘（SysTick）可選擇為PLL輸出、HSI或者HSE，在這里選擇9倍頻的PLL作為SysTick的時鐘源，同時HCLK（AHB Clock）時鐘也相應(yīng)的配置成72MHz了，因為最終SysTick是需要通過AHB后輸出的，所以在配置的同時也需要選擇AHB 時鐘，這里選擇為RCC_SYSCLK_Div1（咖啡色部分）表示AHB 時鐘 = 系統(tǒng)時鐘，相關(guān)配置見下面函數(shù)（RCC_Configuration）紅色字體部分。這里需要特別強調(diào)一點，有關(guān)書籍里常提到"

7、;SysTick的最高頻率為 9MHz （最大為HCLK/ 8），在這個條件下，把SysTick重裝載值設(shè)置為9000，將SysTick時鐘設(shè)置為9MHz,就能夠產(chǎn)生1ms 的時間基值"剛開始對這句話感到很迷惑，因為，有的地方介紹SysTick沒有說最大頻率智能9MHz,這里卻指出會被8分頻，兩者出現(xiàn)了矛盾！相信有過我這種疑惑的人不在少數(shù)！究其原因我猜想是原文作者沒有說明這點，轉(zhuǎn)載的人見到有相關(guān)的知識便直接轉(zhuǎn)載了，自己也沒去想，估計也沒弄明白過，這樣便一個個都轉(zhuǎn)開了，所以我建議在吸取別人精華時要多多思考，只有注入了自己的新元素知識才是被真正吸收了，否則即使涉獵的再多，也只是收藏！現(xiàn)在

8、再來分析下上面的那個矛盾點，其實應(yīng)該這么理解的，在STM32中，SysTick的架構(gòu)其實是這么回事的：首先選擇時鐘源->AHB->這里便分走兩路，其一被8分頻，也便出現(xiàn)了最高頻率9MHz的結(jié)果；其二作為FCLK（CM3上的自由運行時鐘）直接從AHB輸出，這里卻是沒有再分頻的，其頻率就是AHB時鐘頻率，最大可以達(dá)到72MHz,下面程序?qū)ζ湓O(shè)置也是在72MHz的的情況下的，具體可以參考STM32時鐘架構(gòu)這幅圖，如下：void RCC_Configuration(void)RCC_DeInit();RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);HSEStartUpStatus=RC

9、C_WaitForHSEStartUp();if(HSEStartUpStatus=SUCCESS)  RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);  RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);  RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); RCC_PLLConfig(R

10、CC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);  RCC_PLLCmd(ENABLE);  while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)=RESET)    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);  while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08)  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_AP

11、B2Periph_GPIOE| RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);配置完了RCC后，接下來便是需要配置SysTick了，使用 ST 的函數(shù)庫使用 systick 的方法一般步驟如下所示：1 、調(diào)用 SysTick_CounterCmd() - 失能 SysTick 計數(shù)器2 、調(diào)用 SysTick_ITConfig () - 失能 SysTick 中斷3 、調(diào)用 SysTick_CLKSourceConfig() - 設(shè)置 SysTick 時鐘源。4 、調(diào)用 SysTick_SetReload() - 設(shè)置 SysTick 重裝載值。5 、調(diào)用 SysTick_

12、ITConfig () - 使能 SysTick 中斷6 、調(diào)用 SysTick_CounterCmd() - 開啟 SysTick 計數(shù)器SysTick_Configuration: 配置 SysTickvoid SysTick_Configuration(void)  SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);  NVIC_SystemHandlerPriorityConfig(SystemHandler_SysT  SysTick_ITConfig(ENABLE);編寫響應(yīng)的

13、中斷服務(wù)子函數(shù)，這個先對比較簡單，直接在stm32f10x_it.h的void SysTickHandler(void)函數(shù)里填充計數(shù)值便可：vu32 TimingDelay = 0;void SysTickHandler(void) TimingDelay-; 記住，在調(diào)用它的.C文件里記得申明TimingDelay這個變量為全局變量，否則無法使用這個計數(shù)值：extern vu32 TimingDelay;上面函數(shù)只是完成了前5步，接下來需要開啟SysTick計數(shù)器以便讓其工作，前面已經(jīng)說過在SysTick一般多用于做精確延時用，故而對于這個延時函數(shù)它的生命周期便在調(diào)用開

14、始到調(diào)用結(jié)束，所以第6部一般放在被調(diào)用的這個函數(shù)中(Delay(N)：void Delay(u32 nTime) SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); TimingDelay = nTime; while(TimingDelay != 0);  SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Disable);  SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Clear);至此，一個小的時鐘便算配置好了，接下來配置其他兩個中斷，道

15、理是一樣的，這兩個為按鍵輸入，作為外部中斷事件，分為兩個部分，其一為端口配置在GPIO_Configration函數(shù)中，選擇工作模式為上拉輸入，用作外部中斷線路，下降沿觸發(fā)void GPIO_Configration(void)  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  GPIO_InitStructure.GPIO_Pi

16、n=GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource11); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource12); EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line11|EXTI_Li

17、ne12; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);其二是NVIC嵌入式中斷配置，包括中斷源（中斷向量）、優(yōu)先級、使能等常規(guī)設(shè)置，具體在前一篇STM32中斷機制中介紹得很詳細(xì)了，這里就不多說了，具體配置在void NVIC_Configura

18、tion(void)函數(shù)里void NVIC_Configuration(void) NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; #ifdef VECT_TAB_RAM NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM,0X0);/向量表位于RAM區(qū) #else NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0X0);/向量表位于FLASH區(qū) #endif NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGrou

19、p_1);/選擇第一組 /使能EXTI15_10中斷，按鍵PA11 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;/ 指定搶占式優(yōu)先級別0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;/ 指定響應(yīng)優(yōu)先級別0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;/ NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /使能EXTI15_10中斷，按鍵PA12 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;/ 指定搶占式優(yōu)先級別0