華芯微特MCU的嵌套向量中斷控制器與外部中斷/事件控制器的使用方法

01.

嵌套向量中斷控制器（NVIC）

NVIC的全稱(chēng)是Nested vectoredinterrupt controller，即嵌套向量中斷控制器。

Cortex-M0和Cortex-M4提供了“嵌套向量中斷控制器（NVIC）”用以管理中斷事件。其中M0和M4提供的中斷優(yōu)先級(jí)及個(gè)數(shù)不一致，為了讓您更加簡(jiǎn)單的使用這一功能，下面小編將以SWM190為例，給大家展示如何使用SWM系列產(chǎn)品的NVIC。

SWM190系列32位MCU（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SWM190）內(nèi)嵌ARM CortexTM-M0內(nèi)核，其中斷優(yōu)先級(jí)分為4級(jí)，可通過(guò)中斷優(yōu)先級(jí)配置寄存器（IRQn）進(jìn)行配置。

特性

l 4位中斷優(yōu)先級(jí)

l 支持嵌套和向量中斷

l 硬件完成現(xiàn)場(chǎng)的保存和恢復(fù)

l 動(dòng)態(tài)改變優(yōu)先級(jí)

l 確定的中斷時(shí)間

l 可屏蔽中斷

在中斷發(fā)生時(shí)，內(nèi)核比較中斷優(yōu)先級(jí)，并自動(dòng)獲取入口地址，并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，將指定寄存器中數(shù)據(jù)入棧，此過(guò)程無(wú)需軟件參與。中斷服務(wù)程序結(jié)束后，由硬件完成出棧工作。同時(shí)支持“尾鏈”模式及“遲滯”模式，有效的優(yōu)化了中斷發(fā)生及背對(duì)背中斷的執(zhí)行效率，提高了中斷的實(shí)時(shí)性。嵌套向量中斷控制器管理著包括核異常等中斷。關(guān)于更多的異常和NVIC編程的說(shuō)明請(qǐng)參考SWM190數(shù)據(jù)手冊(cè)及M0權(quán)威指南。

02.

外部中斷/事件控制器（EXTI）

EXTI的全程是External interrupt/event controller，即外部中斷/事件控制器，管理了控制器的32個(gè)中斷/事件線。每個(gè)中斷/事件線都對(duì)應(yīng)一個(gè)電平或者邊沿檢測(cè)，電平檢測(cè)支持高電平/低電平檢測(cè)；邊沿檢測(cè)包括上升沿/下降沿/雙邊沿觸發(fā)。

EXTI 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)中斷/事件線進(jìn)行單獨(dú)配置，可以單獨(dú)配置為中斷或者事件，以及觸發(fā)事件的屬性。

SWM190提供了32個(gè)中斷供外設(shè)與核交互，其排列如表格 1所示。可以通過(guò)中斷配置模塊，將任意模塊或具體IO的中斷連接至指定中斷編號(hào)。具體使用參考中斷配置模塊。

03.

SWM190 EXTI功能配置庫(kù)函數(shù)

下面我們以最簡(jiǎn)單的按鍵輸入為例，用外部中斷的方法實(shí)現(xiàn)按鍵控制。在此例程中，我們將A4設(shè)為按鍵輸入引腳，A5設(shè)為輸出引腳，外接LED燈，通過(guò)按鍵翻轉(zhuǎn)LED的狀態(tài)來(lái)觀察現(xiàn)象。

我們之前有講到GPIO的配置方法，在這里就不在做贅述，將按鍵引腳通過(guò)GPIO_Init函數(shù)設(shè)為上拉輸入，并與外部按鍵電路連接，將LED輸出引腳通過(guò)GPIO_Init設(shè)置為輸出，與外部LED引腳相連。然后進(jìn)行外部中斷配置：

在SWM190固件庫(kù)中對(duì)外部中斷的配置進(jìn)行了說(shuō)明，下面將根據(jù)庫(kù)函數(shù)對(duì)SWM190的EXTI配置，首先來(lái)看一下EXTI_Init函數(shù)的原型void EXTI_Init（GPIO_TypeDef * GPIOx， uint32_t n， uint32_t mode）。這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是在SWM190_exti.c文件中，若要使用該函數(shù)在相應(yīng)的應(yīng)用程序的前面包含SWM190_exti.h頭文件。

函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為GPIO_ TypeDef，它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，該類(lèi)型在SWM190_gpio.h中被定義。具體參數(shù)為指定GPIO端口，有效值包括GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE；

第二個(gè)參數(shù)為uint32_t n指定GPIO引腳，有效值包括PIN0、PIN1、PIN2、。。. 。。. PIN14、PIN15；

第三個(gè)參數(shù)為uint32_t mode，為EXTI觸發(fā)方式配置，有效值包括EXTI_FALL_EDGE（下降沿觸發(fā)中斷）、EXTI_RISE_EDGE（上升沿觸發(fā)中斷）、EXTI_BOTH_EDGE（雙邊沿觸發(fā)中斷）、EXTI_LOW_LEVEL（低電平觸發(fā)中斷）、EXTI_HIGH_LEVEL（高電平觸發(fā)中斷）；

配置GPIO中斷引腳后，需要使能NVIC，將對(duì)應(yīng)中斷線連接至NVIC。并將引腳外部中斷打開(kāi)。具體配置函數(shù)如下所示：

接下來(lái)我們看下中斷服務(wù)子函數(shù)，中斷服務(wù)子函數(shù)與上面配置的外部中斷線相對(duì)應(yīng)，在中斷服務(wù)函數(shù)中我們清中斷并進(jìn)行LED的翻轉(zhuǎn)。

04.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

下載好程序后，按下按鍵時(shí)LED點(diǎn)亮，再按下按鍵時(shí)LED熄滅，如此循環(huán)。

編輯：jq