CW32L083系列MCU中斷系統(tǒng)介紹

本文針對(duì)CW32L083系列MCU，同系列產(chǎn)品亦可參考。

ARM? Cortex?-M0+ 內(nèi)核的嵌套向量中斷控制器 (NVIC)，用于管理中斷和異常。NVIC和處理器內(nèi)核緊密相連，可以實(shí)現(xiàn)低延遲的異常和中斷處理。處理器支持最多32個(gè)中斷請(qǐng)求 (IRQ)輸入，支持多個(gè)內(nèi)部異常。

主要特性

? 16個(gè)內(nèi)部異常

? 32個(gè)可屏蔽外部中斷

? 4個(gè)可編程的優(yōu)先級(jí)

? 低延時(shí)的異常和中斷處理

? 支持中斷嵌套

? 中斷向量表重映射

本文介紹了處理器的 32 個(gè)外部中斷請(qǐng)求（IRQ0 ~ IRQ31），處理器內(nèi)部異常的具體情況請(qǐng)參考“ARM? Cortex?-M0+Technical Reference Manual”與“ARM? v6-M Architecture Reference Manual”。

中斷優(yōu)先級(jí)

外部中斷可設(shè)置 4 級(jí)優(yōu)先級(jí)，最高優(yōu)先級(jí)為“0”，最低優(yōu)先級(jí)為“3”，默認(rèn)值為“0”。當(dāng)處理器正在執(zhí)行一個(gè)中斷處理程序時(shí)，如果出現(xiàn)一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的中斷，那么這個(gè)中斷就被搶占。如果出現(xiàn)的中斷的優(yōu)先級(jí)和正在處理的中斷的優(yōu)先級(jí)相同或更低，這個(gè)中斷就不會(huì)被搶占，但是新中斷的狀態(tài)就變?yōu)閽炱?。如果多個(gè)掛起的中斷具有相同的優(yōu)先級(jí)，中斷編號(hào)越小的掛起中斷優(yōu)先處理。例如，如果IRQ[0]和IRQ[1]均掛起時(shí)，并且兩者的優(yōu)先級(jí)相同，那么先處理 IRQ[0]。

中斷向量表

ARM? Cortex?-M0+ 響應(yīng)中斷時(shí)，處理器自動(dòng)從存儲(chǔ)器的中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序 ( ISR )的起始地址。中斷向量表包括主棧指針（MSP）的初始值，內(nèi)部異常和外部中斷的服務(wù)程序入口地址。每個(gè)中斷向量占用1個(gè)字（4 字節(jié)），中斷向量的存儲(chǔ)地址為向量編號(hào)乘以4，下面的是CW32L083的中斷向量表。

CW32L083由于部分外設(shè)的中斷復(fù)用一個(gè)IRQ中斷源，在中斷服務(wù)程序中應(yīng)先檢查中斷標(biāo)志位，以確定產(chǎn)生中斷的外設(shè)。NMI在CW32L083中未使用。HSE 、LSE 時(shí)鐘信號(hào)起振失敗和 LSI、LSE、HSIOSC、HSE、PLL 時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定對(duì)應(yīng) RCC 全局中斷。HSE 或 LSE 時(shí)鐘信號(hào)在運(yùn)行中失效對(duì)應(yīng) FAULT 中斷。

中斷寄存器的相關(guān)配置

1.中斷的使能、掛起、清除掛起

ARM? Cortex-M0+處理器支持最多32個(gè)外部中斷源，分別對(duì)應(yīng)中斷使能設(shè)置寄存器NIVC_ISER的32個(gè)使能位，和中斷使能清除寄存器NVIC_ICER的32個(gè)禁止位。將使能位置1，允許中斷；將禁止位置1，禁止中斷。上文中NVIC中斷使能僅針對(duì)處理器 NVIC而言，外設(shè)的中斷是否使能，還受相應(yīng)外設(shè)的中斷控制寄存器控制。

而在中斷發(fā)生的時(shí)候，如果系統(tǒng)正在處理相同優(yōu)先級(jí)的或者更高優(yōu)先級(jí)的中斷，系統(tǒng)將不會(huì)立馬的處理這個(gè)中斷，而是將這個(gè)中斷的狀態(tài)設(shè)置為掛起，保存在中斷掛起狀態(tài)寄存器中，在處理器未進(jìn)去此中斷處理之前，如果沒(méi)有手動(dòng)清除掛起狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)會(huì)一直有效，等處理器進(jìn)入中斷處理的時(shí)候，硬件會(huì)自動(dòng)清除相應(yīng)的中斷掛起狀態(tài)。也可以通過(guò)設(shè)置中斷掛起設(shè)置寄存器NVIC_ISPR的對(duì)應(yīng)位，將此中斷的狀態(tài)設(shè)置為掛起狀態(tài)，如果系統(tǒng)沒(méi)有正在處理與之相同優(yōu)先級(jí)或更高優(yōu)先級(jí)的中斷，此中斷將被立即響應(yīng)并處理?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置中斷掛起清除寄存器NVIC_ICPR的對(duì)應(yīng)位，將此中斷的狀態(tài)設(shè)置為掛起清除狀態(tài)。

2.中斷的優(yōu)先級(jí)、中斷屏蔽

中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器NVIC_IPR0 ~ NVIC_IPR7，用于設(shè)置IRQ0~IRQ31 的中斷優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源使用8位，在CW32L083中僅使用了高兩位，最多可設(shè)置4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。

在某些特殊場(chǎng)合，需要禁止所有中斷，可以使用中斷屏蔽寄存器PRIMASK實(shí)現(xiàn)。PRIMASK只有最低1位有效，將此位置1，除了NMI和硬件錯(cuò)誤異常之外的所有外部中斷和異常都被禁止；清0后，允許響應(yīng)中斷和異常。該位復(fù)位后默認(rèn)為0。

按鍵中斷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析

以CW32L083評(píng)估板為例，按鍵連接至CW32L083的PA4、PA5端口，LED連接至PC2、PC3接口。按鍵按下將產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行LED翻轉(zhuǎn)。

int32_t main(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA的配置時(shí)鐘 __RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOC的配置時(shí)鐘 //按鍵GPIO初始化 GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_RISING | GPIO_IT_FALLING; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pins =GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5; GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStruct); //LED的GPIO初始化 GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pins =GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3; GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStruct); //配置中斷濾波 GPIO_ConfigFilter(CW_GPIOA, bv4, GPIO_FLTCLK_RC150K); //清除PA4、PA5中斷標(biāo)志并使能NVIC GPIOA_INTFLAG_CLR(bv4| bv5); NVIC_EnableIRQ(GPIOA_IRQn); __enable_irq(); //---------------------------------------------------------------------- //相關(guān)程序在中斷服務(wù)GPIOA_IRQHandler中進(jìn)行處理 while (1) { } } //GPIOA的中斷服務(wù)函數(shù) void GPIOA_IRQHandlerCallback(void) { if (CW_GPIOA->ISR_f.PIN4) { GPIOA_INTFLAG_CLR(bv4);清除PA04的中斷標(biāo)志位 PC03_TOG(); } if (CW_GPIOA->ISR_f.PIN5) { GPIOA_INTFLAG_CLR(bv5);//清除PA05的中斷標(biāo)志位 PC02_TOG(); } }

由上面代碼可以看到，如果按下KEY1（PA04）,LED1（PC03）的狀態(tài)會(huì)翻轉(zhuǎn)，如果松開(kāi)按鍵，LED1又會(huì)翻轉(zhuǎn)一次。在每次執(zhí)行中斷函數(shù)的時(shí)候，需要清除中斷標(biāo)志位即GPIOA_INTFLAG_CLR(bv4)。