芯课堂 | MCU之EXT

    

概述

本文将介绍一下华芯微特MCU的嵌套向量中断控制器(NVIC)与外部中断/事件控制器(EXTI)的使用方法等。

01.嵌套向量中断控制器(NVIC)

NVIC的全称是Nested vectoredinterrupt controller,即嵌套向量中断控制器。

Cortex-M0和Cortex-M4提供了“嵌套向量中断控制器(NVIC)”用以管理中断事件。其中M0和M4提供的中断优先级及个数不一致,为了让您更加简单的使用这一功能,下面小编将以SWM190为例,给大家展示如何使用SWM系列产品的NVIC。

SWM190系列32位MCU(以下简称SWM190)内嵌ARM® CortexTM-M0内核,其中断优先级分为4级,可通过中断优先级配置寄存器(IRQn)进行配置。

特性

l  4位中断优先级

l  支持嵌套和向量中断

l  硬件完成现场的保存和恢复

l  动态改变优先级

l  确定的中断时间

l  可屏蔽中断

在中断发生时,内核比较中断优先级,并自动获取入口地址,并保护现场,将指定寄存器中数据入栈,此过程无需软件参与。中断服务程序结束后,由硬件完成出栈工作。同时支持“尾链”模式及“迟滞”模式,有效的优化了中断发生及背对背中断的执行效率,提高了中断的实时性。嵌套向量中断控制器管理着包括核异常等中断。关于更多的异常和NVIC编程的说明请参考SWM190数据手册及M0权威指南。

02.外部中断/事件控制器(EXTI)

EXTI的全程是External interrupt/event controller,即外部中断/事件控制器,管理了控制器的32个中断/事件线。每个中断/事件线都对应一个电平或者边沿检测,电平检测支持高电平/低电平检测;边沿检测包括上升沿/下降沿/双边沿触发。

EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置,可以单独配置为中断或者事件,以及触发事件的属性。

SWM190提供了32个中断供外设与核交互,其排列如表格 1所示。可以通过中断配置模块,将任意模块或具体IO的中断连接至指定中断编号。具体使用参考中断配置模块。

表格 1 中断编号及对应外设

图片

03.SWM190 EXTI功能配置库函数

下面我们以最简单的按键输入为例,用外部中断的方法实现按键控制。在此例程中,我们将A4设为按键输入引脚,A5设为输出引脚,外接LED灯,通过按键翻转LED的状态来观察现象。

我们之前有讲到GPIO的配置方法,在这里就不在做赘述,将按键引脚通过GPIO_Init函数设为上拉输入,并与外部按键电路连接,将LED输出引脚通过GPIO_Init设置为输出,与外部LED引脚相连。然后进行外部中断配置:

在SWM190固件库中对外部中断的配置进行了说明,下面将根据库函数对SWM190的EXTI配置,首先来看一下EXTI_Init函数的原型void EXTI_Init(GPIO_TypeDef * GPIOx, uint32_t n, uint32_t mode)。这个函数的实现是在SWM190_exti.c文件中,若要使用该函数在相应的应用程序的前面包含SWM190_exti.h头文件。

函数的第一个参数为GPIO_ TypeDef,它是一个结构体类型,该类型在SWM190_gpio.h中被定义。具体参数为指定GPIO端口,有效值包括GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE;

第二个参数为uint32_t n指定GPIO引脚,有效值包括PIN0、PIN1、PIN2、... ... PIN14、PIN15;

第三个参数为uint32_t mode,为EXTI触发方式配置,有效值包括EXTI_FALL_EDGE(下降沿触发中断)、EXTI_RISE_EDGE(上升沿触发中断)、EXTI_BOTH_EDGE(双边沿触发中断)、EXTI_LOW_LEVEL(低电平触发中断)、EXTI_HIGH_LEVEL(高电平触发中断);

配置GPIO中断引脚后,需要使能NVIC,将对应中断线连接至NVIC。并将引脚外部中断打开。具体配置函数如下所示:

图片

接下来我们看下中断服务子函数,中断服务子函数与上面配置的外部中断线相对应,在中断服务函数中我们清中断并进行LED的翻转。

04.实验现象

下载好程序后,按下按键时LED点亮,再按下按键时LED熄灭,如此循环。

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