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Cortex-M0中斷控制和系統(tǒng)控制知識點(diǎn)

安芯教育科技 ? 來源:靈動MM32MCU ? 2023-03-20 09:28 ? 次閱讀

上一篇介紹了Cortex-M0中斷控制和系統(tǒng)控制(一),本篇將繼續(xù)介紹Cortex-M0中斷控制知識。

每一個外部中斷都有一個對應(yīng)的優(yōu)先級寄存器,Cortex-M0中NVIC-IPR共有8個寄存器,而每個寄存器管理4個IRQ中斷,所以M0的IRQ中斷源最多只支持32個,再加上16個內(nèi)核中斷,也就是說M0最多48個中斷源。

a58d7684-c4c8-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

a59e6d4a-c4c8-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

Cortex-M0采用Armv6-M架構(gòu),優(yōu)先級寄存器配置位有8位,但是有效位只有最高2位,這個地方很多人使用了Cortex-M3后一直也認(rèn)為Cortex-M0也是最高3或4位有效位,在arm官方資料中有對比兩個版本的差別。因此Cortex-M0可編程優(yōu)先級有4個,加上3個固定的優(yōu)先級(復(fù)位、NMI、HardFault),Cortex-M0總共有7個中斷優(yōu)先級。

a5b3668c-c4c8-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

Cortex-M0內(nèi)核的中斷優(yōu)先級寄存器是以最高位(MSB)對齊的,并且只支持字傳輸,每次訪問都會同時涉及4個中斷優(yōu)先級寄存器。見下圖:

a60657e8-c4c8-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

因?yàn)锽it0 - Bit5沒有使用,所以如果沒有進(jìn)行寫操作讀出都為0。

由于不同的 Cortex-M 系列,其中斷優(yōu)先級是不一樣的,所以在 CMSIS 庫中的頭文件中可以查看優(yōu)先級的數(shù)量 \_\_NVIC\_PRIO\_BITS。

中斷優(yōu)先級寄存器的編程應(yīng)該在中斷使能之前,其通常是在程序開始時完成的。arm官方資料提示應(yīng)該避免在中斷使能之后改變中斷優(yōu)先級,因?yàn)檫@種情況的結(jié)果在ARMv6-M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是不可預(yù)知的,并且不被Cortex-M0處理器支持。Cortex-M3/M4處理器的情況又有所不同,他們都支持中斷優(yōu)先級的動態(tài)切換。Cortex-M3處理器和Cortex-M0處理器的另外一個區(qū)別是,Cortex-M3訪問中斷優(yōu)先級寄存器時支持字節(jié)或半字傳輸,因此可以每次只設(shè)置一個寄存器。如果需要改變優(yōu)先級,程序中需要關(guān)閉中斷后再重新設(shè)置中斷優(yōu)先級寄存器。

在 Cortex-M內(nèi)核中,一個中斷的優(yōu)先級數(shù)值越低,邏輯優(yōu)先級卻越高。比如,中斷優(yōu)先級為2的中斷可以搶占中斷優(yōu)先級為3的中斷,但反過來就不行。換句話說,中斷優(yōu)先級2比中斷優(yōu)先級3的優(yōu)先級更高。

Cortex-M0處理器對中斷嵌套的支持無需任何軟件干預(yù),如果MCU已經(jīng)在運(yùn)行一個中斷,而有了新的更高優(yōu)先級的中斷請求,正在運(yùn)行的中斷將會被暫停,轉(zhuǎn)而執(zhí)行更高優(yōu)先級的中斷,高優(yōu)先級中斷執(zhí)行完成后又回到原來的低優(yōu)先級中斷。如果出現(xiàn)兩個同一優(yōu)先級的中斷,則是判斷誰開始發(fā)起中斷請求,MCU會先執(zhí)行同一優(yōu)先級中首先發(fā)起請求的中斷。

MM32F0130系列中斷向量表:

typedefenumIRQn{

NonMaskableInt_IRQn=-14,///

設(shè)置中斷優(yōu)先級的流程:先讀一個字,再修改對應(yīng)字節(jié),最后整個字寫回。

1.1. C代碼

void__NVIC_SetPriority()
{
unsignedlongtemp;//定義一個臨時變量
temp=*(volatileunsignedlong)(0xE000E400);//讀取IRP0值
temp&=(0xFF00FFFF|(0xC0<

1.2. 匯編代碼

在程序中可以一次設(shè)置多個中斷優(yōu)先級。

void__NVIC_SetPriority()
{
LDRR0,=0xE000E100;//設(shè)置使能中斷寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中斷#2
STRR1,[R0];//使能#2中斷
LDRR0,=0xE000E200;//設(shè)置掛起中斷寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中斷#2
STRR1,[R0];//掛起#2中斷
LDRR0,=0xE000E280;//設(shè)置清除中斷掛起寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中斷#2
STRR1,[R0];//清除#2的掛起狀態(tài)
}

1.3. CMSIS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備驅(qū)動函數(shù)

//設(shè)置中斷優(yōu)先級
__STATIC_INLINEvoid__NVIC_SetPriority(IRQn_TypeIRQn,uint32_tpriority)
{
if((int32_t)(IRQn)>=0){
NVIC->IP[_IP_IDX(IRQn)]=((uint32_t)(NVIC->IP[_IP_IDX(IRQn)]&~(0xFFUL<SHP[_SHP_IDX(IRQn)]=((uint32_t)(SCB->SHP[_SHP_IDX(IRQn)]&~(0xFFUL<

這里的參數(shù)IRQn為中斷ID號,可以為負(fù),也可以為正。當(dāng)IRQn為負(fù)時,設(shè)置系統(tǒng)異常的優(yōu)先級,當(dāng)IRQn大于等于0時,設(shè)置外設(shè)中斷優(yōu)先級,芯片廠商會提供中斷向量表IRQn\_Type,應(yīng)用層只需要調(diào)用即可;priority是0、1、2、3,函數(shù)內(nèi)部會自動移位到對應(yīng)的優(yōu)先級最高2位。

方法一:
voidNVIC_SetPriority(TIM1_CC_IRQn,3);//設(shè)置#14中斷的優(yōu)先級為0xC0
方法二:
voidNVIC_Config(void)
{NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM1_CC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

設(shè)置好中斷優(yōu)先級后,用戶還可以讀取當(dāng)前已經(jīng)設(shè)置的中斷優(yōu)先級。

審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:Cortex-M0中斷控制和系統(tǒng)控制(二)

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