1. 中断类型

  在此不严格区分中断和异常,即简单的认为中断与异常一个概念。

  M4 内核搭载了异常响应系统,支持众多的系统异常和外部中断。其中,F429芯片,系统异常10个,外部中断91个。除个别异常的优先级固定外,其它均可编程。stm32f4xx.h

 

 typedef enum IRQn
  {
  /****** Cortex-M4 Processor Exceptions Numbers ****************************************************************/
  NonMaskableInt_IRQn = -14, /*!< 2 Non Maskable Interrupt */
  MemoryManagement_IRQn = -12, /*!< 4 Cortex-M4 Memory Management Interrupt */
  BusFault_IRQn = -11, /*!< 5 Cortex-M4 Bus Fault Interrupt */
  UsageFault_IRQn = -10, /*!< 6 Cortex-M4 Usage Fault Interrupt */
  SVCall_IRQn = -5, /*!< 11 Cortex-M4 SV Call Interrupt */
  DebugMonitor_IRQn = -4, /*!< 12 Cortex-M4 Debug Monitor Interrupt */
  PendSV_IRQn = -2, /*!< 14 Cortex-M4 Pend SV Interrupt */
  SysTick_IRQn = -1, /*!< 15 Cortex-M4 System Tick Interrupt */
  /****** STM32 specific Interrupt Numbers **********************************************************************/
  WWDG_IRQn = 0, /*!< Window WatchDog Interrupt */
  PVD_IRQn = 1, /*!< PVD through EXTI Line detection Interrupt */
  TAMP_STAMP_IRQn = 2, /*!< Tamper and TimeStamp interrupts through the EXTI line */
  RTC_WKUP_IRQn = 3, /*!< RTC Wakeup interrupt through the EXTI line */
  FLASH_IRQn = 4, /*!< FLASH global Interrupt */
  RCC_IRQn = 5, /*!< RCC global Interrupt */
  EXTI0_IRQn = 6, /*!< EXTI Line0 Interrupt */
  EXTI1_IRQn = 7, /*!< EXTI Line1 Interrupt */
  EXTI2_IRQn = 8, /*!< EXTI Line2 Interrupt */
  EXTI3_IRQn = 9, /*!< EXTI Line3 Interrupt */
  EXTI4_IRQn = 10, /*!< EXTI Line4 Interrupt */
  DMA1_Stream0_IRQn = 11, /*!< DMA1 Stream 0 global Interrupt */
  DMA1_Stream1_IRQn = 12, /*!< DMA1 Stream 1 global Interrupt */
  DMA1_Stream2_IRQn = 13, /*!< DMA1 Stream 2 global Interrupt */
  DMA1_Stream3_IRQn = 14, /*!< DMA1 Stream 3 global Interrupt */
  DMA1_Stream4_IRQn = 15, /*!< DMA1 Stream 4 global Interrupt */
  DMA1_Stream5_IRQn = 16, /*!< DMA1 Stream 5 global Interrupt */
  DMA1_Stream6_IRQn = 17, /*!< DMA1 Stream 6 global Interrupt */
  ADC_IRQn = 18, /*!< ADC1, ADC2 and ADC3 global Interrupts */
  #if defined(STM32F429_439xx)
  CAN1_TX_IRQn = 19, /*!< CAN1 TX Interrupt */
  CAN1_RX0_IRQn = 20, /*!< CAN1 RX0 Interrupt */
  CAN1_RX1_IRQn = 21, /*!< CAN1 RX1 Interrupt */
  CAN1_SCE_IRQn = 22, /*!< CAN1 SCE Interrupt */
  EXTI9_5_IRQn = 23, /*!< External Line[9:5] Interrupts */
  TIM1_BRK_TIM9_IRQn = 24, /*!< TIM1 Break interrupt and TIM9 global interrupt */
  TIM1_UP_TIM10_IRQn = 25, /*!< TIM1 Update Interrupt and TIM10 global interrupt */
  TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn = 26, /*!< TIM1 Trigger and Commutation Interrupt and TIM11 global interrupt */
  TIM1_CC_IRQn = 27, /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt
  TIM1_CC_IRQn = 27, /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt */
  TIM2_IRQn = 28, /*!< TIM2 global Interrupt */
  TIM3_IRQn = 29, /*!< TIM3 global Interrupt */
  TIM4_IRQn = 30, /*!< TIM4 global Interrupt */
  I2C1_EV_IRQn = 31, /*!< I2C1 Event Interrupt */
  I2C1_ER_IRQn = 32, /*!< I2C1 Error Interrupt */
  I2C2_EV_IRQn = 33, /*!< I2C2 Event Interrupt */
  I2C2_ER_IRQn = 34, /*!< I2C2 Error Interrupt */
  SPI1_IRQn = 35, /*!< SPI1 global Interrupt */
  SPI2_IRQn = 36, /*!< SPI2 global Interrupt */
  USART1_IRQn = 37, /*!< USART1 global Interrupt */
  USART2_IRQn = 38, /*!< USART2 global Interrupt */
  USART3_IRQn = 39, /*!< USART3 global Interrupt */
  EXTI15_10_IRQn = 40, /*!< External Line[15:10] Interrupts */
  RTC_Alarm_IRQn = 41, /*!< RTC Alarm (A and B) through EXTI Line Interrupt */
  OTG_FS_WKUP_IRQn = 42, /*!< USB OTG FS Wakeup through EXTI line interrupt */
  TIM8_BRK_TIM12_IRQn = 43, /*!< TIM8 Break Interrupt and TIM12 global interrupt */
  TIM8_UP_TIM13_IRQn = 44, /*!< TIM8 Update Interrupt and TIM13 global interrupt */
  TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn = 45, /*!< TIM8 Trigger and Commutation Interrupt and TIM14 global interrupt */
  TIM8_CC_IRQn = 46, /*!< TIM8 Capture Compare Interrupt */
  DMA1_Stream7_IRQn = 47, /*!< DMA1 Stream7 Interrupt */
  FMC_IRQn = 48, /*!< FMC global Interrupt */
  SDIO_IRQn = 49, /*!< SDIO global Interrupt */
  TIM5_IRQn = 50, /*!< TIM5 global Interrupt */
  SPI3_IRQn = 51, /*!< SPI3 global Interrupt */
  UART4_IRQn = 52, /*!< UART4 global Interrupt */
  UART5_IRQn = 53, /*!< UART5 global Interrupt */
  TIM6_DAC_IRQn = 54, /*!< TIM6 global and DAC1&2 underrun error interrupts */
  TIM7_IRQn = 55, /*!< TIM7 global interrupt */
  DMA2_Stream0_IRQn = 56, /*!< DMA2 Stream 0 global Interrupt */
  DMA2_Stream1_IRQn = 57, /*!< DMA2 Stream 1 global Interrupt */
  DMA2_Stream2_IRQn = 58, /*!< DMA2 Stream 2 global Interrupt */
  DMA2_Stream3_IRQn = 59, /*!< DMA2 Stream 3 global Interrupt */
  DMA2_Stream4_IRQn = 60, /*!< DMA2 Stream 4 global Interrupt */
  ETH_IRQn = 61, /*!< Ethernet global Interrupt */
  ETH_WKUP_IRQn = 62, /*!< Ethernet Wakeup through EXTI line Interrupt */
  CAN2_TX_IRQn = 63, /*!< CAN2 TX Interrupt
  CAN2_TX_IRQn = 63, /*!< CAN2 TX Interrupt */
  CAN2_RX0_IRQn = 64, /*!< CAN2 RX0 Interrupt */
  CAN2_RX1_IRQn = 65, /*!< CAN2 RX1 Interrupt */
  CAN2_SCE_IRQn = 66, /*!< CAN2 SCE Interrupt */
  OTG_FS_IRQn = 67, /*!< USB OTG FS global Interrupt */
  DMA2_Stream5_IRQn = 68, /*!< DMA2 Stream 5 global interrupt */
  DMA2_Stream6_IRQn = 69, /*!< DMA2 Stream 6 global interrupt */
  DMA2_Stream7_IRQn = 70, /*!< DMA2 Stream 7 global interrupt */
  USART6_IRQn = 71, /*!< USART6 global interrupt */
  I2C3_EV_IRQn = 72, /*!< I2C3 event interrupt */
  I2C3_ER_IRQn = 73, /*!< I2C3 error interrupt */
  OTG_HS_EP1_OUT_IRQn = 74, /*!< USB OTG HS End Point 1 Out global interrupt */
  OTG_HS_EP1_IN_IRQn = 75, /*!< USB OTG HS End Point 1 In global interrupt */
  OTG_HS_WKUP_IRQn = 76, /*!< USB OTG HS Wakeup through EXTI interrupt */
  OTG_HS_IRQn = 77, /*!< USB OTG HS global interrupt */
  DCMI_IRQn = 78, /*!< DCMI global interrupt */
  CRYP_IRQn = 79, /*!< CRYP crypto global interrupt */
  HASH_RNG_IRQn = 80, /*!< Hash and Rng global interrupt */
  FPU_IRQn = 81, /*!< FPU global interrupt */
  UART7_IRQn = 82, /*!< UART7 global interrupt */
  UART8_IRQn = 83, /*!< UART8 global interrupt */
  SPI4_IRQn = 84, /*!< SPI4 global Interrupt */
  SPI5_IRQn = 85, /*!< SPI5 global Interrupt */
  SPI6_IRQn = 86, /*!< SPI6 global Interrupt */
  SAI1_IRQn = 87, /*!< SAI1 global Interrupt */
  LTDC_IRQn = 88, /*!< LTDC global Interrupt */
  LTDC_ER_IRQn = 89, /*!< LTDC Error global Interrupt */
  DMA2D_IRQn = 90 /*!< DMA2D global Interrupt */
  #endif /* STM32F429_439xx */
  } IRQn_Type;

  2. NVIC 概述

  NVIC是嵌套向量中断控制器,控制着整个芯片中断相关的功能,它跟内核紧密耦合,是内核里面的一个外设。但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对Cortex-M4内核里面的NVIC进行裁剪,把不需要的部分去掉,所以说STM32的NVIC是Cortex-M4的NVIC的一个子集。

  NVIC结构体定义,来自固件库头文: core_cm4.

  在配置中断的时候我们一般只用ISER、ICER和IP这三个寄存器,ISER用来使能中断,ICER用来失能中断,IP用来设置中断优先级。

 

 /** brief Structure type to access the Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
  */
  typedef struct
  {
  __IO uint32_t ISER[8]; /*!< Offset: 0x000 (R/W) Interrupt Set Enable Register */
  uint32_t RESERVED0[24];
  __IO uint32_t ICER[8]; /*!< Offset: 0x080 (R/W) Interrupt Clear Enable Register */
  uint32_t RSERVED1[24];
  __IO uint32_t ISPR[8]; /*!< Offset: 0x100 (R/W) Interrupt Set Pending Register */
  uint32_t RESERVED2[24];
  __IO uint32_t ICPR[8]; /*!< Offset: 0x180 (R/W) Interrupt Clear Pending Register */
  uint32_t RESERVED3[24];
  __IO uint32_t IABR[8]; /*!< Offset: 0x200 (R/W) Interrupt Active bit Register */
  uint32_t RESERVED4[56];
  __IO uint8_t IP[240]; /*!< Offset: 0x300 (R/W) Interrupt Priority Register (8Bit wide) */
  uint32_t RESERVED5[644];
  __O uint32_t STIR; /*!< Offset: 0xE00 ( /W) Software Trigger Interrupt Register */
  } NVIC_Type;

  注:系统异常优先级配置拥有独立于外设优先级配置的寄存器

  


  3. 中断优先级

  在NVIC 有一个专门的寄存器:中断优先级寄存器NVIC_IPRx(在F429中,x=0...90)用来配置外部中断的优先级,IPR宽度为8bit,原则上每个外部中断可配置的优先级为0~255,数值越小,优先级越高。但是绝大多数CM4芯片都会精简设计,以致实际上支持的优先级数减少,在F429中,只使用了高4bit。

  F429 使用 4bit表达优先级 表达优先级

  


  用于表达优先级的这4bit,又被分组成抢占优先级和子优先级。如果有多个中断同时响应,抢占优先级高的就会 抢占 抢占优先级低的优先得到执行,如果抢占优先级相同,就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话,就比较他们的硬件中断编号,编号越小,优先级越高。

  4. 优先级分组

  优先级的分组由内核外设SCB的应用程序中断及复位控制寄存器AIRCR的PRIGROUP[10:8]位决定,F429分为了5组,具体如下:主优先级=抢占优先级。

  


  设置优先级分组可调用库函数NVIC_PriorityGroupConfig()实现,有关NVIC中断相关的库函数都在库文件misc.c和misc.h中。

  优先级分组真值表

  


  5. 编程要点

  使能外设某个中断,这个具体由每个外设的相关中断使能位控制

  初始化NVIC_InitTypeDef结构体,配置中断优先级分组,设置抢占优先级和子优先级,使能中断请求

  编写中断服务函数,短小精悍。


       

     最后在个大家提供一些stm32方面的参考资料

  

  (时钟系统)

  http://www.makeru.com.cn/live/1392_1082.html?s=45051

  STM32中断系统

  http://www.makeru.com.cn/live/3523_1745.html?s=45051

  (stm32串口应用)

  http://www.makeru.com.cn/live/1392_1164.html?s=45051