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STM32中斷流程處理

作者: 時間:2016-11-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
作為我的一個習(xí)慣,學(xué)習(xí)某一個平臺的東西,總是先要摸清楚中斷的處理流程,當(dāng)然是從文件代碼級的流程分析了。
下面就說下stm32的中斷流程。我們知道,stm32的庫中寫好了很多的驅(qū)動程序,可以說包括了所有的。同時也提供很多數(shù)據(jù)處理方式,例如串口的讀寫,用戶可以選擇輪詢、中斷、DMA等3中方式來處理。
關(guān)于中斷,stm32的庫中做好了框架,用戶只要填寫好幾個函數(shù)的實現(xiàn)就ok了,就像網(wǎng)上說的,這就是傻瓜式開發(fā)。
了解中斷,首先要知道stm32f10x_it.c這個文件,一般情況下是和main文件在同一個目錄下的。打開這個文件,我們可以看到xyz_IRQHandler函數(shù)的實現(xiàn),雖然說是實現(xiàn),但是幾乎都是空的。對了,這些函數(shù)就是要用戶填寫的中斷處理函數(shù),如果你用到了哪個中斷來做相應(yīng)的處理,你就要填寫相應(yīng)的中斷處理函數(shù),需要根據(jù)各外設(shè)的實際情況來填寫,但是一般都會有關(guān)閉和開啟中斷。在這個文件中還有很多系統(tǒng)相關(guān)的中斷處理函數(shù),例如系統(tǒng)時鐘SysTickHandler。具體的實現(xiàn)可以參考stm32fwlibFWLibexamples下的各例子。
到這里,我們也只不過看了中斷的處理函數(shù),而這些處理函數(shù)是如何被硬件中斷調(diào)用的呢?嗯,說到這里就不得不提一下stm32f10x_vector.c這個文件了。內(nèi)容如下:
typedef void( *intfunc )( void );
typedef union { intfunc __fun; void * __ptr; } intvec_elem;
//IAR對所用語言(這里是C)做的一些擴(kuò)展,也就是說這里可以用擴(kuò)展的功能
#pragma language=extended#pragma segment="CSTACK"
void __iar_program_start( void );
#pragma location = ".intvec"


const intvec_elem __vector_table[] =
{
{ .__ptr = __sfe( "CSTACK" ) },
&__iar_program_start,
NMIException,
HardFaultException,
MemManageException,
BusFaultException,
UsageFaultException,
0, 0, 0, 0,
vPortSVCHandler,
DebugMonitor,
0,
xPortPendSVHandler,
xPortSysTickHandler,
WWDG_IRQHandler,
PVD_IRQHandler,
TAMPER_IRQHandler,
RTC_IRQHandler,
FLASH_IRQHandler,
RCC_IRQHandler,
EXTI0_IRQHandler,
EXTI1_IRQHandler,
EXTI2_IRQHandler,
EXTI3_IRQHandler,
EXTI4_IRQHandler,
DMAChannel1_IRQHandler,
DMAChannel2_IRQHandler,
DMAChannel3_IRQHandler,
DMAChannel4_IRQHandler,
DMAChannel5_IRQHandler,
DMAChannel6_IRQHandler,
DMAChannel7_IRQHandler,
ADC_IRQHandler,
USB_HP_CAN_TX_IRQHandler,
USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler,
CAN_RX1_IRQHandler,
CAN_SCE_IRQHandler,
EXTI9_5_IRQHandler,
TIM1_BRK_IRQHandler,
TIM1_UP_IRQHandler,
TIM1_TRG_COM_IRQHandler,
TIM1_CC_IRQHandler,
vTimer2IntHandler,
TIM3_IRQHandler,
TIM4_IRQHandler,
I2C1_EV_IRQHandler,
I2C1_ER_IRQHandler,
I2C2_EV_IRQHandler,
I2C2_ER_IRQHandler,
SPI1_IRQHandler,
SPI2_IRQHandler,
vUARTInterruptHandler,
USART2_IRQHandler,
USART3_IRQHandler,
EXTI15_10_IRQHandler,
RTCAlarm_IRQHandler,
USBWakeUp_IRQHandler,
};

現(xiàn)在我們清楚了,這兒就是中斷向量表,每一個item對應(yīng)一個中斷或異常處理,這里item的填寫要和stm32spec中的Interrupt and exception vectors一節(jié)中的列表中的順序一致。
說道這里,又有一個問題,這個向量表是放在何處的呢?上面對.intvec的解釋可以看出是被鏈接器放到了一個地址上(這里是0x08000000,NVIC_VectTab_FLASH)。但是stm32是怎么知道這個地址的呢,也許有個默認(rèn)值,或者是就這一個固定值?)。我們在stm32f10x_nvic.c文件中發(fā)現(xiàn)下面這樣的一個函數(shù)

void NVIC_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset)
{

assert(IS_NVIC_VECTTAB(NVIC_VectTab));
assert(IS_NVIC_OFFSET(Offset));

SCB->ExceptionTableOffset = (((u32)Offset << 0x07) & (u32)0x1FFFFF80);
SCB->ExceptionTableOffset |= NVIC_VectTab;
}

同時在example目錄下有vectortable_relocation這樣的一個例子:This example describes how to use the NVIC firmware library to set the CortexM3 vector table in a specific address other than default.

在這個例子里面就是直接調(diào)用了上面的那個函數(shù),似乎意思很明顯了。但是SCB->ExceptionTableOffset是如何起作用的呢?
著重解釋這個問題,先看一組定義:【stm32f10x_map.b】

#define SCS_BASE((u32)0xE000E000)
#define SysTick_BASE(SCS_BASE + 0x0010)
#define NVIC_BASE(SCS_BASE + 0x0100)
#define SCB_BASE(SCS_BASE + 0x0D00)
#ifdef _SCB
#define SCB((SCB_TypeDef *) SCB_BASE)
#endif
typedef struct
{
vu32 CPUID;
vu32 IRQControlState;
vu32 ExceptionTableOffset;
vu32 AIRC;
vu32 SysCtrl;
vu32 ConfigCtrl;
vu32 SystemPriority[3];
vu32 SysHandlerCtrl;
vu32 ConfigFaultStatus;
vu32 HardFaultStatus;
vu32 DebugFaultStatus;
vu32 MemoryManageFaultAddr;
vu32 BusFaultAddr;
} SCB_TypeDef;
其實這里主要就是要弄清楚這個SCB是什么意思,因為這個結(jié)構(gòu)是映射到一個物理地址上的。像別的控制寄存器都是這么個玩法,莫非這也是個某類控制器。google一下,果然對于系統(tǒng)控制寄存器組【上篇文章有提到】STM32的固件庫中有如下定義:

typedef struct
{
vuc32 CPUID;
vu32 ICSR;
vu32 VTOR;
vu32 AIRCR;
vu32 SCR;
vu32 CCR;
vu32 SHPR[3];
vu32 SHCSR;
vu32 CFSR;
vu32 HFSR;
vu32 DFSR;
vu32 MMFAR;
vu32 BFAR;
vu32 AFSR;
} SCB_TypeDef;

它們對應(yīng)ARM手冊中的名稱為
CPUID = CPUID Base Register
ICSR = Interrupt Control State Register
VTOR = Vector Table Offset Register
AIRCR = Application Interrupt/Reset Control Register
SCR = System Control Register
CCR = Configuration Control Register
SHPR = System Handlers Priority Register
SHCSR = System Handler Control and State Register
CFSR = Configurable Fault Status Registers
HFSR = Hard Fault Status Register
DFSR = Debug Fault Status Register
MMFAR = Mem Manage Address Register
BFAR = Bus Fault Address Register
AFSR = Auxiliary Fault Status Register
至此,我們終于清楚了,這個中斷向量表的地址,最終是要寫到某個控制器中去。那這么說來,上述的0x08000000可以是個別的值了,只要保證這一處的地址不能被別的程序訪問就行了。



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