声明:本篇文章只是个人知识盲区、知识弱点、重点部分的归纳总结,望各位大佬不喜勿喷。梳理顺序是按照正点原子的视频和文档的实际顺序梳理,转载请注明出处。
作者:sumjess
适用:这个视频我已经看过3遍了,总会有忘记的,所以来写这本书的随手笔记,记录重点、易忘点。该博客可以当做字典,也可以当做笔记。
目前内容:端口复用、映射和中断优先级
一、端口复用:
STM32有很多的内置外设,这些外设的外部引脚都是与GPIO复用的。也就是说,一个GPIO如果可以复用为内置外设的功能引脚,那么当这个GPIO作为内置外设使用的时候,就叫做复用。
例如串口1 的发送接收引脚是PA9,PA10,当我们把PA9,PA10不用作GPIO,而用做复用功能串口1的发送接收引脚的时候,叫端口复用。
-----------------------------------------端口复用配置过程------------------------------------------
端口复用配置过程:
以PA9,PA10配置为串口1为例
GPIO端口时钟使能。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
复用外设时钟使能。
比如你要将端口PA9,PA10复用为串口,所以要使能串口时钟。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
端口模式配置。 GPIO_Init()函数。
PA9,PA10复用为串口1配置过程
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//①IO时钟使能
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//②外设时钟使能
//③初始化IO为对应的模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10 PA.10 浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
二、端口重映射:
1、什么是端口重映射?
每个内置外设都有若干个输入输出引脚,一般这些引脚的输出端口都是固定不变的,为了让设计工程师可以更好地安排引脚的走向和功能,在STM32中引入了外设引脚重映射的概念,即一个外设的引脚除了具有默认的端口外,还可以通过设置重映射寄存器的方式,把这个外设的引脚映射到其它的端口。
为了使不同器件封装的外设IO功能数量达到最优,可以把一些复用功能重新映射到其他一些引脚上。STM32中有很多内置外设的输入输出引脚都具有重映射(remap)的功能。
2、部分重映射 & 完全重映射
部分重映射:功能外设的部分引脚重新映射,还有一部
分引脚是原来的默认引脚。
完全重映射:功能外设的所有引脚都重新映射。
3、引脚重映射配置过程(串口1为例):
① 使能GPIO时钟(重映射后的IO);
② 使能功能外设时钟(例如串口1);
③ 使能AFIO时钟。重映射必须使能AFIO时钟:
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
① 开启重映射。
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);
p 根据第一个参数,来确定是部分重映射还是全部重映射
4、哪些情况需要开启AFIO辅助功能时钟?
对寄存器AFIO_MAPR,AFIO_EXTICRX和AFIO_EVCR进行读写操作前,应当首先打开AFIO时钟。
AFIO_MAPR:配置复用功能重映射
AFIO_EXTICRX:配置外部中断线映射
AFIO_EVCR: 配置EVENTOUT事件输出
三、NVIC中断优先级管理:
1、NVIC中断优先级分组:
首先,对STM32中断进行分组,组0~4。同时,对每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级值。
分组配置是在寄存器SCB->AIRCR中配置:
2、抢占优先级 & 响应优先级区别:
高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。
抢占优先级相同的中断,高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。
抢占优先级相同的中断,当两个中断同时发生的情况下,哪个响应优先级高,哪个先执行。
如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话,则看哪个中断先发生就先执行;
举例:
假定设置中断优先级组为2,然后设置中断3(RTC中断)的抢占优先级为2,响应优先级为1。 中断6(外部中断0)的抢占优先级为3,响应优先级为0。中断7(外部中断1)的抢占优先级为2,响应优先级为0。那么这3个中断的优先级顺序为:中断7>中断3>中断6。
特别说明:
一般情况下,系统代码执行过程中,只设置一次中断优先级分组,比如分组2,设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱,程序出现意想不到的执行结果。
3、中断优先级分组函数:
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
{
assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup));
SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
}
复制
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
4、中断优先级设置:
(1)中断设置相关寄存器
__IO uint8_t IP[240]; //中断优先级控制的寄存器组
__IO uint32_t ISER[8]; //中断使能寄存器组
__IO uint32_t ICER[8]; //中断失能寄存器组
__IO uint32_t ISPR[8]; //中断挂起寄存器组
__IO uint32_t ICPR[8]; //中断解挂寄存器组
__IO uint32_t IABR[8]; //中断激活标志位寄存器组
(2)MDK中NVIC寄存器结构体
typedef struct
{
__IO uint32_t ISER[8];
uint32_t RESERVED0[24];
__IO uint32_t ICER[8];
uint32_t RSERVED1[24];
__IO uint32_t ISPR[8];
uint32_t RESERVED2[24];
__IO uint32_t ICPR[8];
uint32_t RESERVED3[24];
__IO uint32_t IABR[8];
uint32_t RESERVED4[56];
__IO uint8_t IP[240];
uint32_t RESERVED5[644];
__O uint32_t STIR;
} NVIC_Type;
复制
(3)对于每个中断怎么设置优先级?
中断优先级控制的寄存器组:IP[240]
全称是:Interrupt Priority Registers
240个8位寄存器,每个中断使用一个寄存器来确定优先级。STM32F10x系列一共60个可屏蔽中断,使用IP[59]~IP[0]。
每个IP寄存器的高4位用来设置抢占和响应优先级(根据分组),低4位没有用到。
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
(4)中断使能寄存器组:ISER[8]
作用:用来使能中断
32位寄存器,每个位控制一个中断的使能。STM32F10x只有60个可屏蔽中断,所以只使用了其中的ISER[0]和ISER[1]。
ISER[0]的bit0~bit31分别对应中断0~31。ISER[1]的bit0~27对应中断32~59;
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
(5)中断失能寄存器组:ICER[8]
作用:用来失能中断
32位寄存器,每个位控制一个中断的失能。STM32F10x只有60个可屏蔽中断,所以只使用了其中的ICER[0]和ICER[1]。
ICER[0]的bit0~bit31分别对应中断0~31。ICER[1]的bit0~27对应中断32~59;
配置方法跟ISER一样。
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
(6)中断挂起控制寄存器组:ISPR[8]
作用:用来挂起中断
(7)中断解挂控制寄存器组:ICPR[8]
作用:用来解挂中断
static __INLINE void NVIC_SetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn);
static __INLINE uint32_t NVIC_GetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn);
static __INLINE void NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn_Type IRQn)
(8)中断激活标志位寄存器组:IABR [8]
作用:只读,通过它可以知道当前在执行的中断是哪一个
如果对应位为1,说明该中断正在执行。
static __INLINE uint32_t NVIC_GetActive(IRQn_Type IRQn)
(9)中断参数初始化函数
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
typedef struct
{
uint8_t NVIC_IRQChannel; //设置中断通道
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;//设置响应优先级
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; //设置抢占优先级
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; //使能/使能
} NVIC_InitTypeDef;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;// 抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;// 子优先级位2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据上面指定的参数初始化NVIC寄存器
复制
5、中断优先级设置步骤:
①系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数:
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);
整个系统执行过程中,只设置一次中断分组。
②针对每个中断,设置对应的抢占优先级和响应优先级:
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
③ 如果需要挂起/解挂,查看中断当前激活状态,分别调用相关函数即可。
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