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        STM32中斷流程處理

        作者: 時間:2016-11-28 來源:網絡 收藏
        作為我的一個習慣,學習某一個平臺的東西,總是先要摸清楚中斷的處理流程,當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動程序,可以說包括了所有的。同時也提供很多數據處理方式,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。
        關于中斷,stm32的庫中做好了框架,用戶只要填寫好幾個函數的實現就ok了,就像網上說的,這就是傻瓜式開發。
        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函數的實現,雖然說是實現,但是幾乎都是空的。對了,這些函數就是要用戶填寫的中斷處理函數,如果你用到了哪個中斷來做相應的處理,你就要填寫相應的中斷處理函數,需要根據各外設的實際情況來填寫,但是一般都會有關閉和開啟中斷。在這個文件中還有很多系統相關的中斷處理函數,例如系統時鐘SysTickHandler。具體的實現可以參考stm32fwlibFWLibexamples下的各例子。
        到這里,我們也只不過看了中斷的處理函數,而這些處理函數是如何被硬件中斷調用的呢?嗯,說到這里就不得不提一下stm32f10x_vector.c這個文件了。內容如下:
        typedef void( *intfunc )( void );
        typedef union { intfunc __fun; void * __ptr; } intvec_elem;
        //IAR對所用語言(這里是C)做的一些擴展,也就是說這里可以用擴展的功能
        #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,
        };

        現在我們清楚了,這兒就是中斷向量表,每一個item對應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,也許有個默認值,或者是就這一個固定值?)。我們在stm32f10x_nvic.c文件中發現下面這樣的一個函數

        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用了上面的那個函數,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,因為這個結構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。



        關鍵詞: STM32中斷流

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