当您要求“无库”时,我不会完全按照字面意思对待您,因为没有人想要完成工作并且知道他们在 Cortex-M 上做什么 - 我至少会假设您会使用CMSIS - 为所有ARM Cortex-M 设备提供的通用 API,它使您的代码更具可移植性,而不是更少。
所有 CMSIS 代码都作为源代码提供,而不是静态库,因此没有任何隐藏内容,如果您选择不使用它,您可以查看它是如何工作的,并根据需要复制该功能(不必要地)。
在 CMSIS 中,默认实现是作为“弱链接”提供的,用户代码只需定义一个预定义名称的函数来覆盖默认值,就可以覆盖这些弱链接。默认实现通常是一个无限循环——因此未处理的中断被“捕获”,因此您可以使用调试器进行干预或等待看门狗复位。
Cortex-M 内核中断处理程序和异常处理程序在所有 Cortex-M 部件中具有通用名称:
Reset_Handler
NMI_Handler
HardFault_Handler
MemManage_Handler
BusFault_Handler
UsageFault_Handler
SVC_Handler
DebugMon_Handler
PendSV_Handler
SysTick_Handler
外围中断处理程序的名称由供应商定义,但命名约定为<interrupt_source>_IRQHandler
. 例如,在 STM32F1xxEXTI0_IRQHandler
上,共享外部中断分配给 GPIO 端口的第 0 位。
要实现 CMSIS 中断处理程序,您需要做的就是:
- 使用 CMSIS 处理函数名称实现中断处理函数
- 在 NVIC(中断控制器)中启用中断。
您还可以做一些其他事情,例如分配中断优先级方案(在抢占优先级和子优先级之间划分),但暂时保持简单。
因为它在所有 Cortex-M 部件中无处不在,并且因为它在几乎所有重要的应用程序中都很有用,所以使用 SYSTICK 中断的说明作为起点很有用。
#include "stm32f1xx.h"
volatile uint32_t msTicks = 0 ;
void SysTick_Handler(void)
{
msTicks++ ;
}
int main (void)
{
if( SysTick_Config( SystemCoreClock / 1000 ) != 0 ) // 1ms tick
{
// Error Handling
}
...
}
SysTick_Config()
是另一个 CMSIS 功能。在 core_cm3.h 中,它看起来像这样:
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
{
return (1UL); /* Reload value impossible */
}
SysTick->LOAD = (uint32_t)(ticks - 1UL); /* set reload register */
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */
SysTick->VAL = 0UL; /* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
return (0UL); /* Function successful */
}
因此,假设您在 GPIOA 引脚 0 的下降沿有一个外部中断源,那么您将使用 STM32 EXTI0 中断。最小的处理程序看起来像:
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
EXTI->PR |= (1<<0); // clear pending interrupt
// Handle interrupt...
}
设置 EXTI 需要启用 GPIO 和 EXTI 本身以及 NVIC:
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN ; // enable clock for GPIOA
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN ; // enable clock for Alternate Function
AFIO->EXTICR[0] |= AFIO_EXTICR1_EXTI0 ; // set pin to use
EXTI->IMR = EXTI_IMR_MR0 ; // unmask interrupt
EXTI->EMR = EXTI_EMR_MR0 ; // unmask event
EXTI->FTSR = EXTI_FTSR_TR0 ; // set falling edge
NVIC->ISER[0] |= (1 << (EXTI0_IRQChannel & 0x1F)); // enable interrupt EXTI 0
外设寄存器和结构在 stm32f10weakx.h 中定义,要覆盖的“弱”默认外设处理程序在您的特定部分的 startup_stm32f10x_cl.s 中。您覆盖的任何处理程序都必须与这些符号名称完全匹配。
ST 参考手册 RM0008中定义了所有外设中断源以及如何配置它们。
所有 Cortex-M 内核特定的东西 - systtick、NVIC、异常处理程序等都由 ARM 在 https://developer.arm.com/ip-products/processors/cortex-m/cortex-m3提供
CM3 的 CMSIS 记录在https://developer.arm.com/documentation/dui0552/a/