freertos- 中断控制器及其中断管理（笔记）

1，中断重要概念

• 中断服务函数
• 中断嵌套
• 中断向量表
• 嵌套中断控制器NVIC，属于Cortex-M的的的的核。
• 中断优先级

3,16个系统异常

     1-15的对应系统异常，大于等于16的则全是外部中断。除了个别异常的优先级被定死外，其他异常的优先级都是可编程的。

如图4所示，外部中断相关寄存器

#define NVIC（（NVIC_Type *）NVIC_BASE）/ *！

typedef struct
{
  __IOM uint32_t ISER [8U]; / *！
        uint32_t RESERVED0 [24U];
  __IOM uint32_t ICER [8U]; / *！
        uint32_t RSERVED1 [24U];
  __IOM uint32_t ISPR [8U]; / *！
        uint32_t RESERVED2 [24U];
  __IOM uint32_t ICPR [8U]; / *！
        uint32_t RESERVED3 [24U];
  __IOM uint32_t IABR [8U]; / *！
        uint32_t RESERVED4 [56U];
  __IOM uint8_t IP [240U]; / *！
        uint32_t RESERVED5 [644U];
  __OM uint32_t STIR; / *！
NVIC_Type;

  __IOM uint32_t AIRCR; / *！

5，中断优先级分组

• 优先级的数值越小，则优先级越高。
• CM3支持中断嵌套，使得高优先级异常会抢占（抢占）低优先级异常。
• 有3个系统异常：复位，NMI以及硬故，它们有固定的优先级，并且它们的优先级号是负数，从而高于所有其它异常所有其它异常的优先级则都是可编程的（但不能编程为负数）。
• CM3支持3个固定的高优先级和多达256级的可编程优先级，并且支持128级抢占。绝大多数CM3芯片都会精简设计，如8级，16级，32级等。它们在设计时会裁掉表达优先级的几个低端有效位。
• 操作AIRCR寄存器，优先级分为个位段：MSB所在的位段（左边的）对应抢占优先级，而LSB所在的位段（右边的）对应
  亚优先级
• 函数接口void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping（uint32_t PriorityGroup）
   

  

• 

如图6所示，外部中断源与设置中断源的优先级

• 查看中断源类型定义，IRQn_Type类型。
• void HAL_NVIC_SetPriority（IRQn_Type IRQn，uint32_t PreemptPriority，uint32_t SubPriority）去操作IP寄存器

7，中断向量表

• 当发生了异常并且要响应它时，CM3需要定位其处理例程的入口地址。入口地址存储在所谓的“（异常）向量表”中
• CM3允许向量表重定位 - 从其它地址处开始定位各异常向量。这些地址对应的区域可以是代码区，但也可以是RAM区。在RAM区就可以修改向量的入口地址了。见向量表偏移量寄存器（VTOR）。
• 向量表的起始地址是有要求的：必须先求出系统中共有多少个向量，再把这个数字向上增大到是2的整理幂，而起始地址必须对齐到后者的边界上。
• 见startup_stm32f407xx.s

8，中断屏蔽方法（异常掩蔽寄存器）

• PRIMASK用于除能在NMI和硬故障之外的所有异常，它有效地把当前优先级改为0（可编程优先级中的最高优先级）。
• FAULTMASK它把当前优先级改为-1。这么一来，连硬断都被掩蔽了。方案使用
  与PRIMASK的相似。但要注意的是，FAULTMASK会在异常退出时自动清零。
• BASEPRI优先级阀值屏蔽。往BASEPRI中写0，将停止掩蔽任何中断。

9，系统异常系统定时器中断与sendSv中断优先级设置

    vTaskStartScheduler（）----> xPortStartScheduler（）---->：

    / *使PendSV和SysTick成为优先级最低的中断。* /
    portNVIC_SYSPRI2_REG | = portNVIC_PENDSV_PRI;
    portNVIC_SYSPRI2_REG | = portNVIC_SYSTICK_PRI;

 

10，FreeRTOS操作系统的操作系统中应用

#define portDISABLE_INTERRUPTS（）\
{\
    __set_BASEPRI（configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY）; \
    __DSB（）; \
    __ISB（）; \
}

#define portENABLE_INTERRUPTS（）__ set_BASEPRI（0）

#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY（configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY <<（8 - configPRIO_BITS））

#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 5

注意：在FreeRTOS操作系统中小于等于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY优先级的中断中是可以使用“FromISR”结尾的函数，并且可嵌套。

 

11、什么情况下需要关闭中断？