嵌入式学习——中断及串口通信进阶_嵌入式pin脚中断程序

嵌入式学习——中断及串口通信进阶

1.任务一——采用中断模式编程，使用中断方式点亮LED

1.1 任务要求

用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯。（使用STM32CubeMX库)

1.2 中断简介

定义：指处理机处理程序运行中出现的紧急事件的整个过程.程序运行过程中，系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件，处理机立即中止现行程序的运行，自动转入相应的处理程序(中断服务程序)，待处理完后，再返回原来的程序运行，这整个过程称为程序中断。

1.2.1 中断的过程和原理 ：

1. 中断源发出中断请求;
2. 判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽;
3. 优先权排队;
4. 处理机执行完当前指令或当前指令无法执行完，则立即停止当前程序，保护断点地址和处理机当前状态，转入相应的中断服务程序;
5. 执行中断服务程序;
6. 恢复被保护的状态，执行“中断返回”指令回到被中断的程序或转入其他程序。

上述过程中前四项操作是由硬件完成的，后两项是由软件完成的。中断全过程分简单概括为为5个阶段：中断请求、中断判优、中断响应、中断处理和中断返回。

1.2.2 中断分类：

从不同的角度来说，中断可以有三种分类方法：

1. 中断可以分为同步中断（synchronous）和异步中断(asynchronous)。

2. 中断可分为硬中断和软中断。

3. 中断可分为可屏蔽中断（Maskable interrupt）和非屏蔽中断（Nomaskable interrupt）。

同步中断——同步中断是当指令执行时由控制单元产生的，之所以称为同步，是因为只有在一条指令终止执行后 CPU 才会发出中断。）

异步中断——异步中断是由其他硬件设备依照 CPU 时钟信号随机 产生的。

硬中断——硬中断是由外部事件引起的因此具有随机性和突发性，硬中断的中断响应周期，CPU需要发中断回合信号（NMI不需要），硬中断的中断号是由中断控制器提供的（NMI硬中断中断号系统指定为02H）。

软中断——软中断是执行中断指令产生的，无面外部施加中断请求信号，因此中断的发生不是随机的而是由程序安排好的，软中断的中断响应周期，CPU不需发中断回合信号，软中断的中断号由指令直接给出，无需使用中断控制器，软中断不可屏蔽。

屏蔽中断——是由有中断能力的外围设备所产生,最简单的就是由屏蔽器引起的。

非屏蔽中断——非屏蔽中断就是计算机内部硬件出错时引起的异常情况,也就是说可能是CPU的故障,不过突然断电也能引起。

通常我们所说的中断指的是异步中断，我们将同步中断称为异常。（异常是由程序的错误产生的，或者是由内核必须处理的异常条件产生的）

1.2.3 中断优先级：

• 多个中断同时出现时，处理器先响应高优先级的中断
• 低优先级中断的ISR执行时，可以被高优先级中断再次打断
• ISR比App Co