1、ARM Cortex-M3 内核搭载了一个强大而方便的中断系统,称之为 NVIC
(嵌套向量中断控制器)。
2、Cortex-M3
支持 256
个“中断通道”(16 个异常+240 个中断)以及对应的可编程 256 级中断优先级设置。
STM32 虽然采用 Cortex-M3 内核,但是只使用了其中的 84
个“中断通道”(16 个异常+68 个中断
)以及 16 级
中断优先级设置。
3、关于优先级的问题
优先级分为抢占优先级和响应优先级,51所设置的优先级均属于抢占优先级,默认的便是响应优先级!
有一个问题就显得尤为主要了,那便是关于中断嵌套了,到底是怎么样一个规则呢?
高抢占优先级可以嵌套低抢占优先级的中断。
两者抢占优先级相同,那么无论响应优先级是什么关系,这两者都没有嵌套关系。
假如两者同时发生,且抢占优先级相同,则根据响应优先级顺序执行;加入此时他们的相应优先级也相同,则根据中断清单表排位顺序执行,序号越小,对应优先级越高!
关于优先级,编程时需要注意:
首先要预先对程序的各个功能模块进行计算论证,开机初始化时一次性设置好优先级分组,以后就再也不动他了,避免同一个程序中使用多个优先级分组。
4、定时器
STM32F103ZE 中一共有 11 个定时器,包括 2 个高级控制定时器
、4 个通用定时器
、2个基本定时器
(TIM6/TIM7),以及 2 个看门狗定时器
和 1 个系统定时器(SysTick)
。
基本定时器包括 TIM6 和 TIM7 两个定时器模块,由计数器寄存器(TIMx_CNT)
(和51的TH/TL一样一样的。。。。)、预分频寄存器(TIMx_PSC)
、自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
三部分构成。
5、定时器的时钟
为定时器提供时钟的时钟源有三个,HSI、HSE 和 PLL。
HSI
- 由 8MHz的 RC 振荡器产生,精度较差,对时钟精度不敏感的情况下使用;HSE
- 为外部时钟源(板载8MHz 晶振);
PLL
- 是将 HSI 或者 HSE 的时钟倍频后提供的时钟频率
其中 AHB
域和 APB2
最大时钟频率为 72MHz
,而 APB1
域允许的最大时钟频率为 36MHz
。
还有一点,同上图红色圈住的,注释“自动进行1倍或2倍 倍频”这个怎么理解呢?
就是前面的分频器加入进行1分频(就是不分频),那么后面倍频器就进行1倍频。前面的分频器进行2分频,那么后面的倍频器就进行2倍频!
还有一点需要注意,当AHB提供的时钟源是72M时,那么APB1的预分频器最小需要配置成2分频!
AHB、APB 和定时器都具有预分频器,并且定时器自身还具备在特定条件下 2 倍频的功能,因此计算定时器的计数频率要充分考虑所有的影响因素,
定时器时钟 CK_CNT = CK_PSC/ (TIM_Prescaler + 1)
,其中 TIM_Prescaler
为定时器预分频系数,系数加 1 为实际定时器分频数。
至于为什么,可以重新回到前面的预分频0到3的变化,再感受下。。。
另外,注意实际编程的时候的写法:
不要搞糊涂了。。。。
6、关于基本定时器的编程步骤
固件库函数中没有针对基本定时器的配置函数,但是基本定时器我们可以看做是通用寄存器的阉割版,只是部分功能少了,所以可以直接像通用寄存器一样操作也是可以的。
1、配置结构体成员
2、 NVIC 中断优先级设置
3、清除中断标志位
TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, u16 TIM_IT)
中断标志位清除函数预先清除标志位。
4、中断初始化
TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, u16 TIM_IT,
FunctionalState NewState)
;TIMx 的 x 为 1~8,表示使用哪个定时器;TIM_IT 表示中断源类型,
NewState 为中断是否使能
STM32 的定时器有 6 种中断源类型,这 6 个中断源不仅都可以触发中断,每种类型还可以单独设置中断使能。
(基本定时器重点关注TIM_IT_Update
)
TIM_IT_Update
:表示更新事件中断,比如计数器向上溢出/向下溢出,计数器初始化等都可以导致定时器的标志位更新,基本定时器通常都是用这个中断源!
TIM_IT_CC1~4
:都是捕获/比较中断,即外部信号输入捕获、输出比较,高级和通用寄存器有这个功能,基本定时器没有这个功能!(学习可类比51中的PCA)。
TIM_IT_Trigger
:表示触发事件中断。和 51 单片机的外部计数器功能类似,STM32 也可以通过外部信号实现定时器的启动、停止、初始化等,这种中断源叫触发中断源。这个功能应用比较少,基本定时器也没有,高级和通用寄存器具有这个功能。
5 、使能定时器
TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx,
FunctionalState NewState)
一般上中断服务函数是放在, stm32f10x_it.c 文件
中的,但是使用时要特别注意,该文件还有9个与异常中断相关的函数,只需再后面添加自己的中断服务函数即可,不要删除已有的异常。
7、关于两段不同优先级程序的对比
使用系统默认优先级
设置抢占优先级
8、定时时间的解读
72M进行7200分频,然后分之一,对应的每计一个数的时间,乘以100000,对应计这么多数的时间。便有了定时时间。。。
至于为什么72M呢?当时是有疑问,直到学到了第四章才恍然大悟!
那么对应72M也就不难解释了!
今天这一课,两个地方感受颇深。
第一个,先看张图吧,
似乎是很小的毛病,要是让自己来做,可能就会直接忽略的东西,但是他们却鲜明的写了出来,并告诉读者这里的误区,反思自己为什么考虑不到或者习惯性的选择忽略呢?其实你我之间普通人的差距本不大,无不是这些细节成就了个人,向工程师致敬,向工程师看齐。
对了,还有一个细节