商业活动策划方案:STM32中断流程处理

中断，首先要知道stm32f10x_it.c这个文件，一般情况下是和main文件在同一个目录下的。打开这个文件，我们可以看到xyz_IRQHandler函数的实现，虽然说是实现，但是几乎都是空的。对了，这些函数就是要用户填写的中断处理函数，如果你用到了哪个中断来做相应的处理，你就要填写相应的中断处理函数，需要根据各外设的实际情况来填写，但是一般都会有关闭和开启中断。在这个文件中还有很多系统相关的中断处理函数，例如系统时钟SysTickHandler。具体的实现可以参考stm32\fwlib\FWLib\examples下的各例子。

到这里，我们也只不过看了中断的处理函数，而这些处理函数是如何被硬件中断调用的呢？嗯，说到这里就不得不提一下stm32f10x_vector.c这个文件了。内容如下：

typedef void( *intfunc )( void );
typedef union { intfunc __fun; void * __ptr; } intvec_elem;

/**************************************************************

__sfe是IAR的“段操作符”segment operator。表示取某个段的后一个字节的地址。

比如"CSTACK"定义为0x20001000~0x20001fff。那__sfe( "CSTACK" ) 就得到0x20002000这个值，刚好用来初始化msp堆栈指针。

注意使用segment operator前，需要先定义段名如下： #pragma segment="CSTACK"
RSTACK 程序返回用的，保存的是程序调用函数的返回地址 , 你填写的数值 X 2才是占用的字节数

CSTACK 函数局部变量用的区域，所有的功能函数使用的局部变量都是从这个堆栈申请使用的，用完了再还回去。子函数里面用到的局部变量都是在这里面取来用的.
*****************************************************************/

//IAR对所用语言（这里是C）做的一些扩展，也就是说这里可以用扩展的功能
#pragma language=extended#pragma segment="CSTACK"

void __iar_program_start( void );

/*****************************************************************

把中断向量表放到中断向量表该放的地方。 如果没有次句，中断向量被当作普通常变量处理，被放置的位置由编译器连接后确定。
在.icf文件中有place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };
******************************************************************/

#pragma location = ".intvec"

/* STM32F10x Vector Table entries */
const intvec_elem __vector_table[] =
{
{ .__ptr = __sfe( "CSTACK" ) },
&__iar_program_start,
NMIException,
HardFaultException,
MemManageException,
BusFaultException,
UsageFaultException,
0, 0, 0, 0,            /* Reserved */
vPortSVCHandler,
DebugMonitor,
0,                      /* Reserved */
xPortPendSVHandler,
xPortSysTickHandler,
WWDG_IRQHandler,
PVD_IRQHandler,
TAMPER_IRQHandler,
RTC_IRQHandler,
FLASH_IRQHandler,
RCC_IRQHandler,
EXTI0_IRQHandler,
EXTI1_IRQHandler,
EXTI2_IRQHandler,
EXTI3_IRQHandler,
EXTI4_IRQHandler,
DMAChannel1_IRQHandler,
DMAChannel2_IRQHandler,
DMAChannel3_IRQHandler,
DMAChannel4_IRQHandler,
DMAChannel5_IRQHandler,
DMAChannel6_IRQHandler,
DMAChannel7_IRQHandler,
ADC_IRQHandler,
USB_HP_CAN_TX_IRQHandler,
USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler,
CAN_RX1_IRQHandler,
CAN_SCE_IRQHandler,
EXTI9_5_IRQHandler,
TIM1_BRK_IRQHandler,
TIM1_UP_IRQHandler,
TIM1_TRG_COM_IRQHandler,
TIM1_CC_IRQHandler,
vTimer2IntHandler,
TIM3_IRQHandler,
TIM4_IRQHandler,
I2C1_EV_IRQHandler,
I2C1_ER_IRQHandler,
I2C2_EV_IRQHandler,
I2C2_ER_IRQHandler,
SPI1_IRQHandler,
SPI2_IRQHandler,
vUARTInterruptHandler,
USART2_IRQHandler,
USART3_IRQHandler,
EXTI15_10_IRQHandler,
RTCAlarm_IRQHandler,
USBWakeUp_IRQHandler,
};

现在我们清楚了，这儿就是中断向量表，每一个item对应一个中断或异常处理，这里item的填写要和stm32spec中的Interrupt and exception vectors一节中的列表中的顺序一致。

说道这里，又有一个问题，这个向量表是放在何处的呢？上面对.intvec的解释可以看出是被链接器放到了一个地址上（这里是0x08000000，NVIC_VectTab_FLASH）。但是stm32是怎么知道这个地址的呢，也许有个默认值，或者是就这一个固定值？）。我们在stm32f10x_nvic.c文件中发现下面这样的一个函数

void NVIC_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset)
{
/* Check the parameters */
assert(IS_NVIC_VECTTAB(NVIC_VectTab));
assert(IS_NVIC_OFFSET(Offset));
  
SCB->ExceptionTableOffset = (((u32)Offset << 0x07) & (u32)0x1FFFFF80);

SCB->ExceptionTableOffset |= NVIC_VectTab;
}

同时在example目录下有vectortable_relocation这样的一个例子：This example describes how to use the NVIC firmware library to set the CortexM3 vector table in a specific address other than default.

在这个例子里面就是直接调用了上面的那个函数，似乎意思很明显了。但是SCB->ExceptionTableOffset是如何起作用的呢？

着重解释这个问题，先看一组定义：【stm32f10x_map.b】
/* System Control Space memory map */
#define SCS_BASE              ((u32)0xE000E000)

#define SysTick_BASE          (SCS_BASE + 0x0010)
#define NVIC_BASE             (SCS_BASE + 0x0100)
#define SCB_BASE              (SCS_BASE + 0x0D00)

#ifdef _SCB
#define SCB                   ((SCB_TypeDef *) SCB_BASE)
#endif

typedef struct
{
vu32 CPUID;
vu32 IRQControlState;
vu32 ExceptionTableOffset;
vu32 AIRC;
vu32 SysCtrl;
vu32 ConfigCtrl;
vu32 SystemPriority[3];
vu32 SysHandlerCtrl;
vu32 ConfigFaultStatus;
vu32 HardFaultStatus;
vu32 DebugFaultStatus;
vu32 MemoryManageFaultAddr;
vu32 BusFaultAddr;
} SCB_TypeDef;

其实这里主要就是要弄清楚这个SCB是什么意思，因为这个结构是映射到一个物理地址上的。像别的控制寄存器都是这么个玩法，莫非这也是个某类控制器。google一下，果然对于系统控制寄存器组【上篇文章有提到】STM32的固件库中有如下定义：

typedef struct
{
vuc32 CPUID;
vu32 ICSR;
vu32 VTOR;
vu32 AIRCR;
vu32 SCR;
vu32 CCR;
vu32 SHPR[3];
vu32 SHCSR;
vu32 CFSR;
vu32 HFSR;
vu32 DFSR;
vu32 MMFAR;
vu32 BFAR;
vu32 AFSR;
} SCB_TypeDef; /* System Control Block Structure */

它们对应ARM手册中的名称为
CPUID = CPUID Base Register
ICSR = Interrupt Control State Register
VTOR = Vector Table Offset Register
AIRCR = Application Interrupt/Reset Control Register
SCR = System Control Register
CCR = Configuration Control Register
SHPR = System Handlers Priority Register
SHCSR = System Handler Control and State Register
CFSR = Configurable Fault Status Registers
HFSR = Hard Fault Status Register
DFSR = Debug Fault Status Register
MMFAR = Mem Manage Address Register
BFAR = Bus Fault Address Register
AFSR = Auxiliary Fault Status Register

至此，我们终于清楚了，这个中断向量表的地址，最终是要写到某个控制器中去。那这么说来，上述的0x08000000可以是个别的值了，只要保证这一处的地址不能被别的程序访问就行了。