1. 中断系统
中断:在主程序运行过程中,出现了特定的中断触发条件,使得CPU暂停当前正在运行的程序,转而去处理中断程序,处理完成后又返回被暂停的位置继续运行。(对于外部中断来说,可以是引脚发生了电平跳变。对于定时器来说,可以是定时的时间到了。对于串口通信来说,可以是接收到了数据)
中断优先级:当有多个中断源同时申请中断时,CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决,优先响应更加紧急的中断源
中断嵌套:当一个中断程序正在运行时,又有新的更高优先级的中断源申请中断,CPU会暂停当前的中断程序,转而去处理新的中断程序,处理完成后依次进行返回
2. STM32中断
* 68个可屏蔽中断通道(EXTI,TIM,ADC,USART,ISP......等多个外设)
* 使用NVIC统一管理中断,每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级,可对优先级进行分组,进一步设置为抢占优先级和响应优先级
3. NVIC基本结构
NVIC优先级分组
NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位决定,这4位可以进行切分,分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
4. EXIT外部中断
1. EXIT可以监测指定的GPIO口的电平信号,当其指定的GPIO口产生电平变化时,EXTI会向NVIC发出中断申请,经过NVIC的裁决后即可中断CPU主程序,使CPU执行EXIT的中断服务函数
2. 支持的触发方式:上升沿/下降沿/双边沿/软件触发
3. 支持所有的GPIO口
4. 通道数16个GPIO_Pin
AFIO复用IO口
主要作用是用于引脚复用功能的选择和重定义
在STM32中,AFIO主要完成两个任务:复用功能引脚重映射,中断引脚选择
EXIT线与IO映射关系
EXTI 线 0~15:对应外部 IO 口的输入中断。但是STM32F1 供给 IO 口使用的中断线只有 16 个(EXTI0~EXTI15),但是 STM32F1 的 IO 口 却远远不止 16 个,STM32GPIO 管脚 GPIOx.0~GPIOx.15(x=A,B,C,D,E,F,G)分别对应中断线 0~15。这样子每个中断线对应了最多 9 个 IO 口,以EXIT线 0 为例:它对应了GPIOA.0、GPIOB.0、 GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0 和 GPIOG.0。而中断线每次只能连接到 1 个 IO 口上, 这样就需要通过配置决定对应的中断线配置到哪个 GPIO 上了。
其中按照控制功能划分,共分为4个部分;有两条主线,一条是由输入线到 NVIC 中断控制器,一条是由输入线到脉冲发生器。
输入线:是线路的信息输入端,它可以通过配置寄存器设置为任何一个 GPIO 口,或者是一些外设的事件。输入线一般都是存在电平变化的信号。
1、边沿检测电路:上升沿触发选择寄存器和下降沿触发选择寄存器。边沿检测电路以输入线作为信号输入端,如果检测到有边沿跳变就输出有效信号‘1’,就输出有效信号‘1’到部分电路,否则输入无效信号‘0’。边沿跳变的标准在于对两个触发选择寄存器的设置。2、或门电路:它的两个信号输入端分别是软件中断事件寄存器和边沿检测电路的输入信号。或门电路只要输入端有信号‘1’,就会输出‘1’,所以就会输出 ‘1’到中断控制电路和脉冲电路。3、与门电路:两个信号输入端分别是中断屏蔽寄存器和电路信号。如果中断屏蔽寄存器设置为 0 时,不管从电路输出的信号特性如何,最终电路输出的信号都是 0;假如中断屏蔽寄存器设置为 1 时,最终标号3电路输出的信号才由标号2电路输出信号决定,这样子就可以简单控制 中断屏蔽寄存器 来实现中断的目的。电路输出 ‘1’就会把请求挂起寄存器(EXTI_PR)对应位置 1。4、与门电路(标号4):输入端来自标号2电路以及来自于事件屏蔽寄存器。可以简单的控制事件屏蔽寄存器来实现是否产生事件的目的。标号4电路输出有效信号 1就会使脉冲发生器电路产生一个脉冲,而无效信号就不会使其产生脉冲信号。脉冲信号产生可以给其他外设电路使用,例如定时器,模拟数字转换器等,这样的脉冲信号一般用来触发 TIM 或者 ADC 开始转换。
产生中断线路目的使把输入信号输入到 NVIC,进一步运行中断服务函数,实现功能。