Cortex-M0中断控制和系统控制,二）

Cortex-M0中断控制和系统控制(二)

转载：https://aijishu.com/a/1060000000237975

每个外部中断都有相应的优先级寄存器。NVIC有8个寄存器-Cortex-M0的IPR，每个寄存器管理4个IRQ中断，所以M0最多只支持32个IRQ中断源，加上16个核心中断，也就是说M0最多有48个中断源。

Cortex-M0采用Armv6-M架构，优先级寄存器的配置位为8位，但最高有效位仅为2位。这个地方很多人一直认为Cortex-M0也是使用Cortex-M3后的3、4位最高有效位，arm官方信息中两个版本是有区别的。因此，Cortex-M0有四个可编程优先级，而Cortex-M0有三个固定优先级(复位、NMI和HardFault)，总共有七个中断优先级。

Cortex-M0内核的中断优先级寄存器与最高有效位(MSB)对齐，仅支持字传输。每次访问同时涉及四个中断优先级寄存器。见下图：

因为不使用位0-位5，所以如果没有写操作，读出全部为0。

因为不同的Cortex-M系列有不同的中断优先级，所以可以在CMSIS库的头文件中检查优先级\_\_NVIC\_PRIO\_BITS的个数。

中断优先级寄存器的编程应在中断使能之前完成，通常在程序开始时完成。根据arm的官方信息，应该避免在中断使能后改变中断优先级，因为这种情况的结果在ARMv6-M系统结构中是不可预测的，Cortex-M0处理器不支持。Cortex-M3/M4处理器的情况有所不同。它们都支持中断优先级的动态切换。Cortex-M3处理器和Cortex-M0处理器的另一个区别是，当访问中断优先级寄存器时，Cortex-M3支持字节或半字传输，因此一次只能设置一个寄存器。如果需要改变优先级，需要在程序中重置中断优先级寄存器之前关闭中断。

在Cortex-M内核中，中断的优先级值越低，逻辑优先级越高。例如，中断优先级为2的中断可以抢占中断优先级为3的中断，但不能反过来。换句话说，中断优先级2的优先级高于中断优先级3。

Cortex-M0处理器支持中断嵌套，无需任何软件干预。如果单片机已经在运行一个中断，并且有一个新的优先级更高的中断请求，运行中的中断将被挂起，而执行优先级更高的中断。高优先级中断执行后，将回到原来的低优先级中断。如果有两个优先级相同的中断，则确定是谁开始发起中断请求，MCU将首先执行与发起请求优先级相同的中断。

MM32F0130系列中断向量表：

typedefensumirqn {

NonMaskableInt_IRQn=-14，///2NonMaskableInterrupt

HardFault_IRQn=-13，///3 cortex-m0 hard fault interrupt

MemoryManagement_IRQn=-12，///4 cortex-m0 memorymanagementinterrupt

BusFault_IRQn=-11，///5Cortex-M0BusFaultInterrupt

UsageFault_IRQn=-10，///6 cortex-m0usagefaulttinterrupt

SVC_IRQn=-5，///11Cortex-M0SVCallInterrupt

DebugMonitor_IRQn=-4，///12 cortex-m0 debugmonitorinterrupt

PendSV_IRQn=-2，///14 ortex-m0 PendSV interrupt

SysTick_IRQn=-1，///15 cortex-m0systemtick interrupt

WWDG_IWDG_IRQn=0，///watchdointerrupt

WWDG_IRQn=0，///窗口监视中断

PVD_IRQn=1，///pvdthroothxtilinedprotectinterrupt

BKP_IRQn=2，///bkpthroughextiliineinterrupt

RTC_IRQn=2，///rtcthrughextilineinterrupt

FLASH_IRQn=3，///FLASHInterrupt

RCC_CRS_IRQn=4，///RCCCRSInterrupt

RCC_IRQn=4，///RCCInterrupt

EXTI0_1_IRQn=5，EXTI0和1Interrupts

EXTI2_3_IRQn=6，EXTI2和3中断

EXTI4_15_IRQn=7，///exti line4 to 15中断

HWDIV_IRQn=8，///HWDIVGlobalInterrupt

DMA1_Channel1_IRQn=9，///DMA1Channel1Interrupt

DMA1_Channel2_3_IRQn=10，///DMA1 channel 2和channel 3中断

DMA1_C

hannel4_5_IRQn=11,///DMA1Channel4andChannel5Interrupts
ADC_COMP_IRQn=12,///ADCCOMPInterrupts
COMP_IRQn=12,///COMPInterrupts
ADC_IRQn=12,///ADCInterrupts
ADC1_IRQn=12,///ADCInterrupts
TIM1_BRK_UP_TRG_COM_IRQn=13,///TIM1Break,Update,TriggerandCommutationInterrupts
TIM1_CC_IRQn=14,///TIM1CaptureCompareInterrupt
TIM2_IRQn=15,///TIM2Interrupt
TIM3_IRQn=16,///TIM3Interrupt
TIM14_IRQn=19,///TIM14Interrupt
TIM16_IRQn=21,///TIM16Interrupt
TIM17_IRQn=22,///TIM17Interrupt
I2C1_IRQn=23,///I2C1Interrupt
SPI1_IRQn=25,///SPI1Interrupt
SPI2_IRQn=26,///SPI1Interrupt
UART1_IRQn=27,///UART1Interrupt
UART2_IRQn=28,///UART2Interrupt
CAN_IRQn=30,///CANInterrupt
USB_IRQn=31,///USBInterrupt
}IRQn_Type;

设置中断优先级的流程：先读一个字，再修改对应字节，最后整个字写回。

1.1 C代码

void__NVIC_SetPriority()
{
unsignedlongtemp;//定义一个临时变量
temp=*(volatileunsignedlong)(0xE000E400);//读取IRP0值
temp=(0xFF00FFFF|(0xC016));//修改中断#2优先级为0xC0
*(volatileunsignedlong)(0xE000E400)=temp;//设置IPR0
}

1.2 汇编代码

在程序中可以一次设置多个中断优先级。

void__NVIC_SetPriority()
{
LDRR0,=0xE000E100;//设置使能中断寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中断#2
STRR1,[R0];//使能#2中断
LDRR0,=0xE000E200;//设置挂起中断寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中断#2
STRR1,[R0];//挂起#2中断
LDRR0,=0xE000E280;//设置清除中断挂起寄存器地址
MOVSR1,#0x4;//中断#2
STRR1,[R0];//清除#2的挂起状态
}

1.3 CMSIS标准设备驱动函数

//设置中断优先级
__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_BIT_SHIFT(IRQn)))|
(((priority(8U-__NVIC_PRIO_BITS))(uint32_t)0xFFUL)_BIT_SHIFT(IRQn)));
}
else{
SCB-SHP[_SHP_IDX(IRQn)]=((uint32_t)(SCB-SHP[_SHP_IDX(IRQn)]~(0xFFUL_BIT_SHIFT(IRQn)))|
(((priority(8U-__NVIC_PRIO_BITS))(uint32_t)0xFFUL)_BIT_SHIFT(IRQn)));
}
}

这里的参数IRQn为中断ID号，可以为负，也可以为正。当IRQn为负时，设置系统异常的优先级，当IRQn大于等于0时，设置外设中断优先级，芯片厂商会提供中断向量表IRQn\_Type，应用层只需要调用即可；priority是0、1、2、3，函数内部会自动移位到对应的优先级最高2位。

方法一：
voidNVIC_SetPriority(TIM1_CC_IRQn,3);//设置#14中断的优先级为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);
}

设置好中断优先级后，用户还可以读取当前已经设置的中断优先级。