單元四串口打印中斷接收湯宇嬌上海城建職業(yè)課件

單元四串口打印—中斷接收主講人：湯宇嬌上海城建職業(yè)學(xué)院本單元內(nèi)容中斷基本概述USART中斷庫函數(shù)說明中斷方式的串口通信教學(xué)目標(biāo)了解中斷的基本概念了解HAL庫的中斷設(shè)計(jì)思想熟練掌握中斷方式串口通信的編程方法4.1中斷基本概述基本概念UART中斷的概念A(yù)RMCoetex-M3內(nèi)核共支持256個(gè)中斷，其中16個(gè)內(nèi)部中斷，240個(gè)外部中斷和可編程的256級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置。STM32目前支持的中斷共84個(gè)（16個(gè)內(nèi)部+68個(gè)外部），還有16級(jí)可編程的中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，僅使用中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置8bit中的高4位。中斷簡介基本概念UART中斷的概念STM32可支持68個(gè)中斷通道，已經(jīng)固定分配給相應(yīng)的外部設(shè)備，每個(gè)中斷通道都具備自己的中斷優(yōu)先級(jí)控制字節(jié)(8位，但是STM32中只使用4位，高4位有效)，每4個(gè)通道的8位中斷優(yōu)先級(jí)控制字構(gòu)成一個(gè)32位的優(yōu)先級(jí)寄存器。68個(gè)通道的優(yōu)先級(jí)控制字節(jié)至少構(gòu)成17個(gè)32位的優(yōu)先級(jí)寄存器。中斷簡介基本概念UART中斷的概念4bit的中斷優(yōu)先級(jí)可以分成2組，從高位看，前面定義的是搶占式優(yōu)先級(jí)，后面是響應(yīng)優(yōu)先級(jí)。按照這種分組，4bit一共可以分成5組：第0組：所有4bit用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)；第1組：最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí)，后面3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)；第2組：最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí)，后面2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)；第3組：最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí)，后面1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)；第4組：所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí)。搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)基本概念UART中斷的概念所謂搶占式優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)，他們之間的關(guān)系是：具有高搶占式優(yōu)先級(jí)的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級(jí)的中斷處理過程中被響應(yīng)，即中斷嵌套。當(dāng)兩個(gè)中斷源的搶占式優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，這兩個(gè)中斷將沒有嵌套關(guān)系，當(dāng)一個(gè)中斷到來后，如果正在處理另一個(gè)中斷，這個(gè)后到來的中斷就要等到前一個(gè)中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個(gè)中斷同時(shí)到達(dá)，則中斷控制器根據(jù)他們的響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高低來決定先處理哪一個(gè)；如果他們的搶占式優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)都相等，則根據(jù)他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個(gè)。每一個(gè)中斷源都必須定義2個(gè)優(yōu)先級(jí)。搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)基本概念UART中斷的概念有幾點(diǎn)需要注意的是：如果指定的搶占式優(yōu)先級(jí)別或響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別超出了選定的優(yōu)先級(jí)分組所限定的范圍，將可能得到意想不到的結(jié)果；搶占式優(yōu)先級(jí)別相同的中斷源之間沒有嵌套關(guān)系；如果某個(gè)中斷源被指定為某個(gè)搶占式優(yōu)先級(jí)別，又沒有其它中斷源處于同一個(gè)搶占式優(yōu)先級(jí)別，則可以為這個(gè)中斷源指定任意有效的響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別。搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)基本概念UARTUSART中斷向量表優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)類型名稱說明地址44可設(shè)置USART1USART1全局中斷0x0000_00D445可設(shè)置USART2USART2全局中斷0x0000_00D846可設(shè)置USART3USART3全局中斷0x0000_00DC基本概念UART中斷控制器中斷控制器NVIC(NestedVectoredInterruptController),NVIC是屬于Cortex內(nèi)核的器件，不可屏蔽中斷和外部中斷都是由它處理，而SYTICK不是由它處理。NVIC中斷控制器3.2USART中斷庫函數(shù)配置中斷配置NVIC嵌套向量中斷控制器NVIC_InitTypeDefstructureNVIC_InitTypeDef定義于文件“stm32f10x_nvic.h”：typedefstruct{u8 NVIC_IRQChannel;u8 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;u8 NVIC_IRQChannelSubPriority;FunctionalStateNVIC_IRQChannelCmd;}NVIC_InitTypeDef;接口函數(shù)：NVIC_Init

函數(shù)原型voidNVIC_Init(NVIC_InitTypeDef*NVIC_InitStruct)功能描述根據(jù)NVIC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)NVIC寄存器入口參數(shù)NVIC_InitStruct：指向結(jié)構(gòu)NVIC_InitTypeDef的指針，包含了外設(shè)GPIO的配置信息返回值無NVIC驅(qū)動(dòng)有多種用途：例如使能或者失能IRQ中斷，使能或者失能單獨(dú)的IRQ通道，改變IRQ通道的優(yōu)先級(jí)等等。中斷配置NVIC串口中斷通用處理函數(shù)接口函數(shù)：USART_ITConfig 函數(shù)原型voidUSART_ITConfig(USART_TypeDef*USARTx,u16USART_IT,FunctionalStateNewState)功能描述使能或者失能指定的USART中斷入口參數(shù)1USARTx：x可以是1，2或者3，來選擇USART外設(shè)入口參數(shù)2USART_IT：待使能或者失能的USART中斷源入口參數(shù)3NewState：USARTx中斷的新狀態(tài)這個(gè)參數(shù)可以取：ENABLE或者DISABLE返回值無中斷配置NVIC串口中斷通用處理函數(shù)接口函數(shù)：USART1_IRQHandler

函數(shù)原型voidUSART1_IRQHandler(void)功能描述USART1中斷服務(wù)程序入口參數(shù)無返回值無中斷配置NVIC串口中斷通用處理函數(shù)接口函數(shù)：USART_GetITStatus

函數(shù)原型ITStatusUSART_GetITStatus(USART_TypeDef*USARTx,u16USART_IT)功能描述檢查指定的USART中斷發(fā)生與否入口參數(shù)1USARTx：x可以是1，2或者3，來選擇USART外設(shè)入口參數(shù)2USART_IT：待檢查的USART中斷源返回值USART_IT的新狀態(tài)中斷配置NVIC串口中斷通用處理函數(shù)接口函數(shù)：USART_ClearFlag 函數(shù)原型voidUSART_ClearFlag(USART_TypeDef*USARTx,u16USART_FLAG)功能描述清除USARTx的待處理標(biāo)志位入口參數(shù)1USARTx：x可以是1，2或者3，來選擇USART外設(shè)入口參數(shù)2USART_FLAG：待清除的USART標(biāo)志位返回值無3.3中斷方式的串口通信串口中斷方式UART串口中斷方式的特點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將一字節(jié)數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)寄存器DR；接收數(shù)據(jù)時(shí)，將DR的內(nèi)容存放到用戶存儲(chǔ)區(qū)；中斷方式不必等待數(shù)據(jù)的傳輸過程，只需要在每字節(jié)數(shù)據(jù)收發(fā)完成后，由中斷標(biāo)志位觸發(fā)中斷，在中斷服務(wù)程序中放入新的一字節(jié)數(shù)據(jù)或者讀取接收到的一字節(jié)數(shù)據(jù)；在傳輸數(shù)據(jù)量較大，且通信波特率較高（大于38400）時(shí)，如果采用中斷方式，每收發(fā)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，CPU都會(huì)被打斷，造成CPU無法處理其他事務(wù)。因此在批量數(shù)據(jù)傳輸，通信波特率較高時(shí)，建議采用DMA方式。串口初始化UART串口中斷程序初始化開啟時(shí)鐘GPIO端口配置GPIO初始化USART配置USART中斷配置和使能USART使能NVIC優(yōu)先級(jí)分組設(shè)置NVIC完成USART配置和使能USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RX