STM32中斷NVIC、EXTI外部中斷

目錄

1：NVIC(嵌套向量中斷控制器)

2：搶佔優先級&響應優先級

3：中斷管理的方法

4：EXTI外部中斷概述

5：外部中斷的一般配置步驟

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eg:STM32F407ZGT6

1：NVIC(嵌套向量中斷控制器)

在參考手冊的描述中（我就直接Copy了哈）：

嵌套向量中斷控制器 NVIC 包含以下特性：

● STM32F405xx/07xx 和 STM32F415xx/17xx 具有 82 個可屏蔽中斷通道，STM32F42xxx

    和 STM32F43xxx 具有多達 86 個可屏蔽中斷通道（不包括 Cortex™-M4F 的 16 根中 斷線）

● 16 個可編程優先級（使用了 4 位中斷優先級）

● 低延遲異常和中斷處理

● 電源管理控制

● 系統控制寄存器的實現

 

嵌套向量中斷控制器 (NVIC) 和處理器內核接口緊密配合，可以實現低延遲的中斷處理和晚

到中斷的高效處理。

 

F4是用的CM4內核，而CM4內核支持256箇中斷，其中包含了16個內核中斷和240個外部中斷，並且具用256級的可編程中斷設置。

SO————STM32F407ZGT6用到的中斷資源只是CM4內核中斷資源的一部分

 

敲黑板：

STM32F40xx/STM32F41xx的92箇中斷裏面，包括10個內核中斷和82個可屏蔽中斷，具有16級可編程的中斷優先級，而我們常用的就是這82個可屏蔽中斷。（具體的參數可以去看相應芯片的數據手冊）

 

 

2：搶佔優先級&響應優先級

就是兩種中斷的級別，可以組合。

• 高優先級的搶佔優先級是可以打斷正在進行的低搶佔優先級中斷的
• 搶佔優先級相同的中斷，高響應優先級不可以打斷低響應優先級的中斷
• 搶佔優先級相同的中斷，當兩個中斷同時發生的情況下，哪個響應優先級高，哪個先執行
• 如果兩個中斷的搶佔優先級和響應優先級是一樣的，那就看哪個先發生就安排哪個。

 

假設先設置中斷優先級分組爲2（下面會講中斷優先級分組）

然後設置中斷A的搶佔優先級爲2，響應優先級爲1

              中斷B的搶佔優先級爲3，響應優先級爲0

              中斷C的搶佔優先級爲2，響應優先級爲0

那麼這三個中斷的優先級順序爲： C>=A>B  (號子越小越牛逼) 

 

3：中斷管理的方法

首先，要對STM32中斷進行分組，組0~4。同時，對每個中斷設置一個搶佔優先級和一個響應優先級

 寫代碼的時候，先設置完一次中斷優先級分組後，就不要去改變了，隨意的分組會導致中斷管理混亂。且後面所有的中斷都要滿足你這個分組的要求，比如，我設置爲組2，那麼你後面所有的中斷搶佔和響應優先級都不能高於0x03

分組配置是在應用程序中斷及復位控制寄存器SCB->AIRCR中配置

  /* Set the PRIGROUP[10:8] bits according to NVIC_PriorityGroup value */
  SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;

 OK,有了中斷優先級的概念後，再來看中斷設置的相關寄存器

typedef struct
{
  __IO uint32_t ISER[8];                 /*!< Offset: 0x000 (R/W)  中斷使能寄存器組 */
       uint32_t RESERVED0[24];
  __IO uint32_t ICER[8];                 /*!< Offset: 0x080 (R/W)  中斷失能寄存器組 */
       uint32_t RSERVED1[24];
  __IO uint32_t ISPR[8];                 /*!< Offset: 0x100 (R/W)  中斷掛起寄存器組 */
       uint32_t RESERVED2[24];
  __IO uint32_t ICPR[8];                 /*!< Offset: 0x180 (R/W)  中斷解掛寄存器組 */
       uint32_t RESERVED3[24];
  __IO uint32_t IABR[8];                 /*!< Offset: 0x200 (R/W)  中斷激活標誌位寄存器組 */
       uint32_t RESERVED4[56];
  __IO uint8_t  IP[240];                 /*!< Offset: 0x300 (R/W) 中斷優先級控制寄存器組(8Bit wide) */
       uint32_t RESERVED5[644];
  __O  uint32_t STIR;                    /*!< Offset: 0xE00 ( /W)  Software Trigger Interrupt Register     */
}  NVIC_Type;

1.  IP[240]：Interrupt Priority Registers 中斷優先級控制的寄存器組240個8位寄存器，

每個中斷使用一個寄存器來確定優先級，前面介紹了，F40系列一共82個可屏蔽中斷，使用IP[81]~IP[0].

每個IP寄存器的高四位都用來設置搶佔和響應優先級（根據分組），低4位沒有用到

 

    2：ISER[8]:中斷使能寄存器組

用來使能中斷的，32位寄存器，每個位控制一箇中斷的使能。一共82個可屏蔽中斷，所以只使用了其中的ISER[0]~ISER[2] (因爲是32位的) 

•      ISER[0]的bit0~bit31分別對應中斷0~31。
•      ISER[1]的bit0~27對應中斷32~63；
•      ISER[2]的bit0~17對應於中斷64~81

 

  3：ICER[8]：中斷失能寄存器組

用來失能中斷 32位寄存器，每個位控制一箇中斷的失能，和2一樣。不多bb

 

4:中斷掛起控制寄存器組ISPR[8]，中斷解掛控制寄存器組ICPR[8],都和前兩個一樣

 

5：IABR[8]:中斷激活標誌位寄存器組

只讀，通過它可以知道當前在執行的中斷是哪一個，如果對應位爲1，說明該中斷正在執行

/********************************************************************************************************************/

以上，就是中斷最基本的一些知識，不需要去記住，不管是標準庫，還是HAL庫，都有相應的函數去調用，刨開那些函數，調用的也就是上面的寄存器。

至於代碼，我就不貼了，網上一大堆

 

4：EXTI外部中斷概述

STM32F4的每個IO都可以作爲外部中斷輸入

STM32F4的中斷控制器支持22個外部中斷/事件請求：

• EXTI線0~15：對應外部IO口的輸入中斷。
• EXTI線16：連接到PVD輸出。
• EXTI線17：連接到RTC鬧鐘事件。
• EXTI線18：連接到USB OTG FS喚醒事件。
• EXTI線19：連接到以太網喚醒事件。
• EXTI線20：連接到USB OTG HS(在FS中配置)喚醒事件。
• EXTI線21：連接到RTC入侵和時間戳事件。
• EXTI線22：連接到RTC喚醒事件。

每個外部中斷線都可以獨立的配置觸發方式（上升沿，下降沿或雙邊沿觸發），觸發/屏蔽，專用的狀態位。

 

上面，我們可以看到，IO口的輸入中斷線只有16個，而F4的IO口有多達百個，前面也說了，32的每個IO口都可以觸發外部中斷，所以，這個裏面是有取捨的。

看這個圖，就很明確了,把PX0拉到EXT0上，把PX1拉到EXT1上，這樣，就可以用16根IO口外部中斷線來管理上百個IO了。

但是還沒結束，並不是16根中斷線就可以分配到16箇中斷服務函數

很吝嗇的是，只有7箇中斷服務函數

後面的EXTI9-5,EXTI15-10只能擠擠了。也就是說PX9~PX5共用一個外部中斷服務函數，PX15~PX10共用一個外部中斷服務函數

 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);       //使能SYSCFG時鐘
 
 SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);//PA0 連接到中斷線0

  /* 配置EXTI_Line0 */
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;              //LINE0
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;     //中斷事件
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;  //上升沿觸發 
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;               //使能LINE0
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);                         //配置

 /*配置一下外部中斷0的中斷優先級和使能通道*/
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;            //外部中斷0
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;//搶佔優先級0
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;       //子優先級2
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;             //使能外部中斷通道
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置

  //外部中斷0服務程序
  void EXTI0_IRQHandler(void)
 {
	 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);                      //清除LINE0上的中斷標誌位 
  }	

看上面第一步，要使能系統配置控制器時鐘，這個很重要

#define RCC_APB2Periph_SYSCFG            ((uint32_t)0x00004000)

/*調用RCC_APB2PeriphClockCmd，實際上賦值給了APB2ENR寄存器*/
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2Periph;

/*
位 14 SYSCFGEN：系統配置控制器時鐘使能 (System configuration controller clock enable)
由軟件置 1 和清零。
0：禁止系統配置控制器時鐘 
1：使能系統配置控制器時鐘
使能了系統配置控制器後，可以看看SYSCFG_EXTICRX寄存器的描述，你就懂了
*/

 

 

5：外部中斷的一般配置步驟

1. 使能SYSCFG系統配置控制器時鐘
2. 初始化IO口爲輸入
3. 設置IO口與中斷線的映射關係
4. 初始化線上中斷，設置觸發條件等
5. 配置中斷分組（NVIC）,並使能中斷
6. 編寫中斷服務函數
7. 清除中斷標誌位