當(dāng)前位置:首頁 > 公眾號(hào)精選 > 硅農(nóng)亞歷山大
[導(dǎo)讀]外部中斷是單片機(jī)實(shí)時(shí)地處理外部事件的一種機(jī)制。具體指的是,當(dāng)某種外部事件發(fā)生時(shí),單片機(jī)的中斷系統(tǒng)迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序,轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷事件的處理;中斷處理完畢后,又返回被中斷的程序處,繼續(xù)執(zhí)行下去。這里我們以NucleiBoardLabs中exti_key_interrup...

外部中斷是單片機(jī)實(shí)時(shí)地處理外部事件的一種機(jī)制。具體指的是,當(dāng)某種外部事件發(fā)生時(shí),單片機(jī)的中斷系統(tǒng)迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序,轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷事件的處理;中斷處理完畢后,又返回被中斷的程序處,繼續(xù)執(zhí)行下去。這里我們以Nuclei Board Labsexti_key_interrupt應(yīng)用程序?yàn)槔?,?jiǎn)單講解外部中斷的非向量處理模式。



系統(tǒng)環(huán)境


Windows 10-64bit



軟件平臺(tái)


NucleiStudio IDE 202102版



硬件需求


RV-STAR開發(fā)板




中斷知識(shí)介紹




外部中斷處理介紹


在SoC層面,GD32VF103芯片有多個(gè)外部中斷源,具體包含哪些外部中斷,可以在GD32VF103用戶手冊(cè)第六章:中斷/事件控制器(EXTI)中查看。


本次實(shí)驗(yàn)使用用戶按鍵連接的GPIO作為外部中斷觸發(fā)源,經(jīng)過SoC層面的中斷/事件控制器(EXTI)檢測(cè)后,再傳遞給增強(qiáng)的內(nèi)核中斷控制器(ECLIC),交由內(nèi)核進(jìn)行中斷管理。


關(guān)于GPIO的使用請(qǐng)看《RVMCU課堂[11]——GPIO使用篇》,這里不做介紹。


中斷/事件控制器(EXTI)的架構(gòu)框圖如下:




EXTI(中斷/事件控制器)有19個(gè)獨(dú)立的邊沿檢測(cè)單元,分別對(duì)應(yīng)連接EXTI0~18,其中的16個(gè)中斷源連接的是GPIO。EXTI有三種觸發(fā)類型上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)和任意沿觸發(fā)。EXTI中的每 一個(gè)邊沿檢測(cè)電路都可以獨(dú)立配置和屏蔽。



中斷初始化函數(shù)介紹


為了方便進(jìn)一步講解,我們先打開Nuclei Board Labsexti_key_interrupt實(shí)驗(yàn)的main.c函數(shù)源碼。其中,main函數(shù)調(diào)用的“ECLIC_Register_IRQ”函數(shù)就是中斷配置函數(shù)截取ECLIC初始化函數(shù)代碼如下:/* ECLIC config */
returnCode = ECLIC_Register_IRQ( EXTI0_IRQn, ECLIC_NON_VECTOR_INTERRUPT,
ECLIC_LEVEL_TRIGGER,
1,
0,
NULL);



在《RVMCU課堂[10]——處理器內(nèi)部中斷篇》已經(jīng)對(duì)此函數(shù)各參數(shù)的作用有了比較詳細(xì)的介紹,在這里我們只講一下會(huì)產(chǎn)生疑惑的兩個(gè)參數(shù),也就是第一個(gè)和最后一個(gè)參數(shù)。


第一個(gè)參數(shù)設(shè)置要配置的中斷號(hào)。這里我們講解一下如何確定這個(gè)參數(shù)的值。已知實(shí)驗(yàn)要使用外部按鍵接GPIO觸發(fā)外部中斷,那么我們從按鍵看起。


RV-STAR的按鍵的電路原理圖如下:




可以看到,按鍵接到了PA0引腳上。接下來我們查閱GD32VF103用戶手冊(cè)的第六章:中斷/事件控制器(EXTI),發(fā)現(xiàn)PA0對(duì)應(yīng)的EXTI中斷源為0號(hào)。


由此可知,我們知道本次實(shí)驗(yàn)使用的GPIO引腳PA0對(duì)應(yīng)的是EXTI0,所以這里是EXTI0中斷。所有可用的中斷號(hào)都在“IRQn_Type”枚舉當(dāng)中,在gd32vf103.h文件當(dāng)中可以查看RV-STAR的所有中斷號(hào)。可以看出,從19號(hào)開始后面的都是外部中斷,如果配置不同的中斷,需要修改此參數(shù)為對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)。


最后一個(gè)參數(shù)配置的是中斷處理函數(shù)。直接來看的話,雖然這里寫的是“NULL”,但是并不代表沒有中斷處理函數(shù)。RV-STAR的中斷向量表是存儲(chǔ)在flash當(dāng)中的,這就意味著運(yùn)行時(shí)不能直接修改其中的數(shù)據(jù),所以在不修改源碼的情況下,RV-STAR不能通過這個(gè)參數(shù)修改中斷向量表。這里填寫任何函數(shù),都不會(huì)修改這個(gè)中斷號(hào)對(duì)應(yīng)的中斷處理函數(shù)的地址。所以這個(gè)參數(shù)寫“NULL”,實(shí)際上還是使用中斷向量表里面的默認(rèn)函數(shù)。


后面的“EXTI0_IRQHandler”函數(shù)就是外部中斷0的默認(rèn)中斷處理函數(shù)。詳細(xì)的中斷向量表可以在startup_gd32vf103.S文件開頭部分查看,這里就不一一列舉。





中斷處理函數(shù)介紹


知道了中斷處理函數(shù)是什么,我們?cè)倩氐絤ain.c當(dāng)中,找到“EXTI0_IRQHandler”函數(shù),具體內(nèi)容如下:


void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if (RESET != exti_interrupt_flag_get(WAKEUP_KEY_PIN)){

if(RESET == gd_rvstar_key_state_get(KEY_WAKEUP)){
/* toggle RED led */
gd_rvstar_led_toggle(LED3);
}
}
/* clear EXTI lines pending flag */
exti_interrupt_flag_clear(WAKEUP_KEY_PIN);
}


中斷處理函數(shù)中開始是按鍵去抖。之后切換LED的狀態(tài),也就是由亮到滅或者由滅到亮。最后一步是清除EXTI0的中斷等待標(biāo)志。


因?yàn)槭褂玫氖?/span>中斷的非向量處理模式,所以在執(zhí)行中斷處理函數(shù)前會(huì)跳轉(zhuǎn)到非向量中斷統(tǒng)一的中斷入口,保存上下文入棧,再跳轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)的中斷處理函數(shù)中執(zhí)行里面的指令,所以函數(shù)內(nèi)不需要手動(dòng)增加保存上下文和恢復(fù)上下文的操作。





完整實(shí)例



為了便于理解外部中斷程序,我們以Nuclei Board Labs中exti_key_interrupt實(shí)驗(yàn)為實(shí)例,實(shí)際感受一下外部中斷的流程


新建一個(gè)RV-STAR的helloworld工程,具體步驟請(qǐng)參考往期內(nèi)容。


打開Nuclei Board Labs中的exti_key_interrupt文件夾,復(fù)制main.c的內(nèi)容替換之前新建的helloworld工程main.c的內(nèi)容。


工程運(yùn)行框圖如下:




在main函數(shù)當(dāng)中,一開始是一系列的初始化內(nèi)容,包括開發(fā)板初始化,外部中斷初始化和ECLIC初始化。


  • 開發(fā)板初始化(Board Config)包含開發(fā)板上LED3初始化和按鍵初始化。


  • 外部中斷初始化(EXTI config)包含按鍵外部中斷初始化,主要是GPIO的配置。


  • ECLIC初始化(ECLIC config)是之前講的ECLIC初始化函數(shù)。


以上初始化完成后,main函數(shù)執(zhí)行while(1)循環(huán),等待中斷的到來。


當(dāng)按下PA0按鍵,觸發(fā)外部中斷,進(jìn)入外部中斷處理函數(shù)當(dāng)中,按鍵彈起,執(zhí)行LED狀態(tài)轉(zhuǎn)換的功能,最后退出中斷處理函數(shù)。


例子main函數(shù)代碼和對(duì)照介紹如下:int main(void)
{
int32_t returnCode;

/* Board Config */
gd_rvstar_led_init(LED3);
gd_rvstar_key_init(WAKEUP_KEY_GPIO_PORT,KEY_MODE_EXTI);

/* EXIT config */
key_exti_init();

/* ECLIC config */
returnCode = ECLIC_Register_IRQ(EXTI0_IRQn, ECLIC_NON_VECTOR_INTERRUPT,
ECLIC_LEVEL_TRIGGER, 1, 0, NULL);

/* Enable interrupts in general */
__enable_irq();

while(1);
return 0;
}







實(shí)際運(yùn)行



工程新建完畢,需要在Launchbar工具中切換使用openocd的debug配置,如下圖:




點(diǎn)擊編譯工程,再點(diǎn)擊Debug下拉框切換為Run,點(diǎn)擊開始運(yùn)行。下載結(jié)束記得點(diǎn)擊關(guān)閉openocd。


最終運(yùn)行效果如下:




每當(dāng)按鍵抬起,led的狀態(tài)切換一次。






本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉