【STM32】NVIC中断配置详解

中断

  • 1、中断的简介
  • 1.1、什么是中断
  • 1.2、为什么需要中断
  • 2、中断的优先级
  • 2.1、中断优先级的表示方法
  • 3、NVIC
  • 3.1、什么的NVIC
  • 3.2、NVIC的内部结构
  • 3.3、中断向量表
  • 3.4、程序实现
  • ①开启中断源
  • ②配置NVIC
  • ③中断响应函数
  • 1、中断的简介

    1.1、什么是中断

       正在进行的事务被突发事件打断,转而处理这个突发事件,突发事件处理完成后回到
    被打断的事务继续执行,这一处理突发事件的过程叫做中断。

    【注】
    中断结束后,回来执行的事件不再是从头开启,而是接着继续执行。

    体现在程序中就是,CPU在执行主函数里面的程序,然后突然有一个中断源触发,CPU检测到中断触发后就会跳出主函数,进而去执行中断函数里面的程序。当中断函数里面的程序执行完后,在回到主函数里面接着执行没有执行完的程序。

    1.2、为什么需要中断

       有突发性的,紧急性的事件就需要使用中断来处理,比如:主函数中里面拥有大量的循环程序,进而执行起来需要耗费大量的时间,而有一个事件是突发性的,比如按钮控制灯亮灭,当检测到按钮按下时,CPU才执行灯的动作,所以我们不能够将这个事件放在主程序里面,如果放在主程序里面时,当CPU还在执行循环程序,当按下按钮,程序还没有执行到判断按钮的程序,所以灯的状态不会改变。

    2、中断的优先级

       中断优先级:中断处理的紧急程度叫做中断优先级。

  • 中断排队:在中断响应的过程中又有新的中断到来,新到来的中断需要排队,根据中断优先级决定排队的顺序
  • 中断嵌套:中断处理过程被更紧急的中断源打断
  • 2.1、中断优先级的表示方法

       中断优先级分为2个,抢占优先级和子优先级,下图为2位表示一个优先级。我们可以自己划分位数。

    例如下面的几种情况:
    中断嵌套

    中断排队

    3、NVIC

    3.1、什么的NVIC

       NVIC其实就是中断控制器,它不属于片上外设,它在CPU中的内部,复制管理中断。

    3.2、NVIC的内部结构

       中断的模型是:片上外设产生中断源–>中断信号传递给NVIC–>去查中断向量表,匹配中断函数。


    NVIC主要负责中断源的开关,优先级的配置,然后中断仲裁。


    中断优先级可以分组的。如下图所示:

    3.3、中断向量表

       中断向量表:Flash存储器内部从地址0开始的一段区域,按照中断号排列,每4个字节存
    储一个中断响应函数的地址(在使用手册的9)


    3.4、程序实现

       我们以USART1中断为例

  • ①开启中断源

  • 我们在USART.h里面找到ITconfig函数,这是配置中断是函数

    然后我们右键点击go to,然后我们查看这个函数里面的形式参数里面取值

     //打开USART的某个中断源
     USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);
    
  • ②配置NVIC

  • 我们在杂项miss.h里面找到这2个函数,分别是中断优先级的分组,初始化NVIC的某一路中断开关

    1、优先级分组
    然后我们右键点击go to,然后我们查看这个函数里面的形式参数里面取值

    //分为2位
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);
    

    2、初始化NVIC的某一路中断开关
    然后我们右键点击go to,然后我们查看这个函数里面的形式参数里面取值

    我们通过翻译得出NVIC_InitStruct是结构体指针变量,这个变量里面有很多的元素需要我们去配置。我们打开这个结构体的定义去看看。


    2.1、 我们看看中断源选择这个元素

    NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    

    2.2、中断分组数值这个元素

    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
    

    2.3、开关

    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    

    所以配置NVIC的最终代码如下:

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);   
    
    NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;   
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
    NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVICInitStruct);
    
  • ③中断响应函数

    通过weak方法进行同名的覆盖

    void USART1_IRQHandler()//中断函数
    {
    		函数执行体;
    }
    
  • 最终完整的代码如下:

    int main()
    {
    	USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//打开USART1的中断源
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);   
    	
    	NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
    	NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;  //中断源
    	NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
    	NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
    	NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    	NVIC_Init(&NVICInitStruct);
    }
    void USART1_IRQHandler()//中断函数
    {
        函数执行体;
    }
    

    作者:浅陌pa

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