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STM32事件 中斷事件 中斷的詳解

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ID:98618 發表于 2015-12-8 03:50 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
凡從事過ST MCU應用開發的人往往會遇到事件中斷事件 中斷三個概念或術語。這三個概念彼此關聯,有時會讓人有點混淆或犯迷糊。

先拿一件生活中的事情打比方對上述三個概念做個基本的粗略理解,之后再分享一個STM32 GPIO外部中斷配置案例。


比如一老師在教室里給學生們上課。課堂上的學生可能做出各種行為動作,比方做筆記、打哈氣、翻書包、講小話等,我們把這些行為統稱為事件,其中有些行為老師往往只是視而不見,繼續他的上課;而有些行為可能導致老師的上課中止,比方講小話,并對學生的相關行為予以警告、批評或糾正等,然后繼續上課。我們把老師因為學生的某些行為而中止授課,并產生后續動作,之后接著上課的這個過程理解為中斷或中斷響應。我們把可能導致老師上課中斷的學生行為理解為中斷事件

結合上面的比方,不難理解中斷事件是一種可以導致中斷發生的事件,中斷則是因為中斷事件的發生而導致的后續行為過程。事件與中斷事件是包含關系,即事件可分為中斷事件或非中斷事件。而中斷事件與中斷之間屬于前后關聯的因果關系,雖有關聯,但二者在時序上、行為上并不一樣。

結合具體的ST MCU運行過程,其中會有許多各種各樣的事件,比方管腳電平變化、計數器溢出、DMA空、FIFO非空、AD轉換結束、超時、外設使能、初始化等等,其中有些事件是不會導致中斷產生的,比方外設使能或部分初始化動作是不會導致中斷發生的,有些事件就可能導致中斷發生,比方計數器溢出,AD轉換結束等,這些就是中斷事件。當然這些中斷事件最終能否觸發后續中斷,得看是否開啟了該中斷事件的中斷使能,相關中斷矢量控制器【NVIC】是否配置,最終讓CPU內核參與進來,并完成后續的中斷服務動作。

不妨借助STM32 MCU的GPIO的外部事件與中斷控制器的框圖來理解上述概念。


從上圖可以看出,不論外部電平變化成為中斷事件還是非中斷事件,綠色方框部分都是一樣的,即具有相同的觸發源。差別就在后面。一般性事件要變為中斷事件,得有相關中斷使能位的允許。中斷事件再向CPU激活相關中斷請求,在NVIC配置相應中斷矢量后,CPU便參與進行后續的中斷響應服務【如保存現場、執行中斷服務程序、恢復現場并返回】,而非中斷事件就沒有中斷事件后續的流程,只是有些硬件觸發信號或標志的產生。當然非中斷事件的形成也是可控的。


既然一個可以觸發中斷的事件可能被配置中斷事件或非中斷事件,那么在相關事件的觸發配置時就出現兩種可能,即允許產生中斷或禁止產生中斷。于是乎,ST MCU參考手冊里在談到事件的觸發方式時就引出了事件模式中斷模式兩個概念。


比方STM32的GPIO口的電平跳變基本都是可以觸發外部中斷的。但在具體配置時,可以根據需要來決定啟用還是禁用相關腳的中斷功能,從而選擇不同的事件觸發方式,即事件模式和中斷模式。如果不希望電平跳變事件觸發中斷,就配置為事件模式,反之,配置為中斷模式。


好,我們一起來看看一個具體的案例。

某工程師做了一塊STM32F407的工程樣板,利用ST官方推出的STM32配置工具STM32CubeMx做MCU基本管腳和外設的軟硬件配置并生成相關代碼。令他郁悶的是,竟然在做某GPIO做按鍵中斷時卡殼了,發現不論怎么按鍵就是不進中斷程序。

經溝通了解,他用到的的那個GPIO是個很普通的腳,并非什么特別功能腳。按鍵電路也很常規簡單。順便看了下的相關配置代碼。看到其GPIO初始化代碼時,發現有關GPIO模式的地方有問題,也就是如下紅色標注的代碼行的地方。

void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

/* GPIO Ports Clock Enable */

__GPIOE_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin : PE2 */

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_FALLING;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

/* EXTI interrupt init*/

HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_IRQn, 0, 0);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_IRQn);

}

紅色語句代碼是將該GPIO配置為下降沿觸發的事件模式了,而不是中斷模式。在利用STM32CubeMx對GPIO管腳進行模式配置時往往有很多選項,這些選項又可分為2大類。分別是中斷模式和事件模式。【interrupt mode / event mode】


既然配置成了事件模式,按鍵自然沒法觸發中斷及相關服務程序。讓其修改為中斷模式,即將上面配置修改為下面語句后即OK.

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;


在STM32相關參考手冊里,涉及中斷【INTERRUPT】和事件【EVENT】二詞表述的地方比較多,加上這兩個詞的含義比較寬泛。手冊里可能會用interrupt或interrupt event表述同一東西,或者說interrup泛指中斷事件及后續中斷響應全過程。比方類似下面語句的地方:




有時用Interrupt event明確出來。比方下面表格中提到interrupt event.



總之,不管手冊上怎么寫,不必拘泥于字詞符號,結合上下文弄清怎么回事就好。

凡從事過ST MCU應用開發的人往往會遇到事件中斷事件 中斷三個概念或術語。這三個概念彼此關聯,有時會讓人有點混淆或犯迷糊。

先拿一件生活中的事情打比方對上述三個概念做個基本的粗略理解,之后再分享一個STM32 GPIO外部中斷配置案例。


比如一老師在教室里給學生們上課。課堂上的學生可能做出各種行為動作,比方做筆記、打哈氣、翻書包、講小話等,我們把這些行為統稱為事件,其中有些行為老師往往只是視而不見,繼續他的上課;而有些行為可能導致老師的上課中止,比方講小話,并對學生的相關行為予以警告、批評或糾正等,然后繼續上課。我們把老師因為學生的某些行為而中止授課,并產生后續動作,之后接著上課的這個過程理解為中斷或中斷響應。我們把可能導致老師上課中斷的學生行為理解為中斷事件

結合上面的比方,不難理解中斷事件是一種可以導致中斷發生的事件,中斷則是因為中斷事件的發生而導致的后續行為過程。事件與中斷事件是包含關系,即事件可分為中斷事件或非中斷事件。而中斷事件與中斷之間屬于前后關聯的因果關系,雖有關聯,但二者在時序上、行為上并不一樣。

結合具體的ST MCU運行過程,其中會有許多各種各樣的事件,比方管腳電平變化、計數器溢出、DMA空、FIFO非空、AD轉換結束、超時、外設使能、初始化等等,其中有些事件是不會導致中斷產生的,比方外設使能或部分初始化動作是不會導致中斷發生的,有些事件就可能導致中斷發生,比方計數器溢出,AD轉換結束等,這些就是中斷事件。當然這些中斷事件最終能否觸發后續中斷,得看是否開啟了該中斷事件的中斷使能,相關中斷矢量控制器【NVIC】是否配置,最終讓CPU內核參與進來,并完成后續的中斷服務動作。

不妨借助STM32 MCU的GPIO的外部事件與中斷控制器的框圖來理解上述概念。


從上圖可以看出,不論外部電平變化成為中斷事件還是非中斷事件,綠色方框部分都是一樣的,即具有相同的觸發源。差別就在后面。一般性事件要變為中斷事件,得有相關中斷使能位的允許。中斷事件再向CPU激活相關中斷請求,在NVIC配置相應中斷矢量后,CPU便參與進行后續的中斷響應服務【如保存現場、執行中斷服務程序、恢復現場并返回】,而非中斷事件就沒有中斷事件后續的流程,只是有些硬件觸發信號或標志的產生。當然非中斷事件的形成也是可控的。


既然一個可以觸發中斷的事件可能被配置中斷事件或非中斷事件,那么在相關事件的觸發配置時就出現兩種可能,即允許產生中斷或禁止產生中斷。于是乎,ST MCU參考手冊里在談到事件的觸發方式時就引出了事件模式中斷模式兩個概念。


比方STM32的GPIO口的電平跳變基本都是可以觸發外部中斷的。但在具體配置時,可以根據需要來決定啟用還是禁用相關腳的中斷功能,從而選擇不同的事件觸發方式,即事件模式和中斷模式。如果不希望電平跳變事件觸發中斷,就配置為事件模式,反之,配置為中斷模式。


好,我們一起來看看一個具體的案例。

某工程師做了一塊STM32F407的工程樣板,利用ST官方推出的STM32配置工具STM32CubeMx做MCU基本管腳和外設的軟硬件配置并生成相關代碼。令他郁悶的是,竟然在做某GPIO做按鍵中斷時卡殼了,發現不論怎么按鍵就是不進中斷程序。

經溝通了解,他用到的的那個GPIO是個很普通的腳,并非什么特別功能腳。按鍵電路也很常規簡單。順便看了下的相關配置代碼。看到其GPIO初始化代碼時,發現有關GPIO模式的地方有問題,也就是如下紅色標注的代碼行的地方。

void MX_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

/* GPIO Ports Clock Enable */

__GPIOE_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin : PE2 */

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2;

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_EVT_FALLING;

GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

/* EXTI interrupt init*/

HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_IRQn, 0, 0);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_IRQn);

}

紅色語句代碼是將該GPIO配置為下降沿觸發的事件模式了,而不是中斷模式。在利用STM32CubeMx對GPIO管腳進行模式配置時往往有很多選項,這些選項又可分為2大類。分別是中斷模式和事件模式。【interrupt mode / event mode】


既然配置成了事件模式,按鍵自然沒法觸發中斷及相關服務程序。讓其修改為中斷模式,即將上面配置修改為下面語句后即OK.

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;


在STM32相關參考手冊里,涉及中斷【INTERRUPT】和事件【EVENT】二詞表述的地方比較多,加上這兩個詞的含義比較寬泛。手冊里可能會用interrupt或interrupt event表述同一東西,或者說interrup泛指中斷事件及后續中斷響應全過程。比方類似下面語句的地方:




有時用Interrupt event明確出來。比方下面表格中提到interrupt event.



總之,不管手冊上怎么寫,不必拘泥于字詞符號,結合上下文弄清怎么回事就好。

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