STM32复习笔记（三）端口复用、映射和中断优先级

版权声明： https://blog.csdn.net/qq_38351824/article/details/82561836

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：

组	AIRCR[10：8]	IP bit[7：4]分配情况	分配结果
0	111	0：4	0位抢占优先级，4位响应优先级
1	110	1：3	1位抢占优先级，3位响应优先级
2	101	2：2	2位抢占优先级，2位响应优先级
3	100	3：1	3位抢占优先级，1位响应优先级
4	011	4：0	4位抢占优先级，0位响应优先级

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;

}

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; 

（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

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。