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  • 串口中断服务程序

    千次阅读 2019-07-22 21:44:34
    今天下文主要在学习串口通信这一块,自己尝试写了串口通信的实验,将步骤记录如下:1,串口时钟使能;...然后就是看见视频里面用了管脚复用但没有在程序里面说明(CSDN搜STM32发103:什么时候用到IO复位(A...

    今天下文主要在学习串口通信这一块,自己尝试写了串口通信的实验,将步骤记录如下:1,串口时钟使能;2,串口复位(非必要);3,GPIO端口模式设置;4,串口参数初始化;5,开启中断并初始化NVIC(中断优先级分组);6,使能串口;7,编写中断处理函数;8,串口数据收发;9,串口传输状态获取。
    然后就是看见视频里面用了管脚复用但没有在程序里面说明(CSDN搜STM32发103:什么时候用到IO复位(AFIO))
    而后碰到了复杂的中断服务函数,一个小的协议如下:

    void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断服务程序
    {
    u8 Res;
    #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS为真,则需要支持OS.
    OSIntEnter();
    #endif
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)
    {
    Res =USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的数据

    if((USART_RX_STA&0x8000)0)//接收未完成
    {
    if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
    {
    if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
    else USART_RX_STA|=0x8000; //接收完成了
    }
    else //还没收到0X0D
    {
    if(Res
    0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
    else
    {
    USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
    USART_RX_STA++;
    if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收
    }
    }
    }
    }
    同时结合PPT中的图片,在这里插入图片描述可以知道把电脑发过来的数据保存在USART_RX_BUF里面,然后在接收状态寄存器(USART_RX_STA)中计数接收到的有效数据个数,当收到回车(0x0D)后,计数器不在增加,等着0x0A到来,如果 0X0A 没有来到,则认为接收失败,重新开始下一次接收。如果顺利接收到 0X0A,则标记 USART_RX_STA 的第 15 位,这样完成一次接收,并等待该位被其他程序清除,从而开始下一次的接收,而如果迟迟没有收到 0X0D,那么在接收数据超过 USART_REC_LEN 的时候,则会丢弃前面的数据,重新接收。

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  • 第五章 中断中断服务程序

    千次阅读 2012-12-26 14:07:48
    第五章 中断中断服务程序 一,处理器与外围设备进行通信有两种方式:  1,轮询(效率低下)  2,中断 二,中断原理  当我们在敲击键盘的时候,键盘控制器会发送一个中断给处理器,告诉OS有中断产生,...

    第五章  中断和中断服务程序

    一,处理器与外围设备进行通信有两种方式:

        1,轮询(效率低下)
        2,中断
    二,中断原理
        当我们在敲击键盘的时候,键盘控制器会发送一个中断给处理器,告诉OS有中断产生,处理器停下当前的工作,转而由内  核调用中断服务程序。(中断控制器发送中断给处理器的时候,处理器根据中断号查找中断向量表,找到中断服务程序的入口地址,才能去执行中断服务程序)。
    三,中断处理程序
        1,在响应中断的时候,内核会执行一个函数--中断服务程序(interrupt handler)或者叫做中断服务例程(interrupt service routine,ISR)。中断处理程序是设备驱动程序的一部分。
        2,中断处理程序与内核其他函数的区别在于:中断处理程序是由内核调用来响应中断的,运行于中断上下文(interrupt context)。
        3,中断处理程序应该尽量快的执行,尽可能快地恢复中断代码的执行。
    四,上半部与下半部的对比
        又想让中断服务程序尽量快地执行,同时又想让程序完成尽可能多的工作,这两个目标显然是有矛盾的,基于这样的矛盾,我们把中断服务程序划分为两个部分:上半部(top half)和下半部(bottom half)。
         1,上半部:接收到一个中断就马上开始执行,具有严格的时限要求,比如 对硬件设备的响应和对硬件进行复位,这些工作都是在所有中断被禁止 的情况下完成的。中断服务程序是上半部。
         2,下半部:没有特别严格的时限要求,允许稍后完成的工作被划分到下半部来做。一般来说中断服务程序返回的时候会立刻执行下半部。
    五,注册中断服务程序
        驱动程序通过以下的函数来注册一个中断服务程序:
         int request_irq(unsigned int irq,//中断号
              irqreturn_t (*handler)(int,void *,struct pt_regs*),//中断服务程序
              unsigned long irqflags,
              const char *devname,//产生中断的设备名
              void *dev_id)
       1,irqflags参数可以是0,也可是几个掩码(SA_INTERRUPT,SA_SAMPLE_RANDOM,SA_SHIRQ)的或操作。
         SA_INTERRUPT:表明该中断处理程序是快速中断处理程序(fast interrupt handler)。加此标志说明中断服务程序在禁止 所有中断的情况之下执行。如果没有这个标志的话,除了正在运行的中断服务程序对应的那条中断线屏蔽之外,其他的中断都是处于激活状态。
         SA_SAMPLE_RANDOM:(待考查)。
         SA_SHIRQ:表示可以在多个中断处理程序间共享中断线。在同一个中断线上的每个中断处理程序必须设置该标志。
       2,dev_id主要用于共享中断线。当一个中断处理程序需要释放的时候,dev_id将提供唯一的信息,用于标识具体删除哪个中断处理程序,如果没有该标志,内核无法知道同一个中断线上到底要删除哪个中断服务程序。如果无需共享中断线,那么该指针设置为NULL即可。
       request_irq如果调用成功则返回0,失败的话返回非0,最常见的是返回_EBUSY,表示此时中断线正在被使用,或者没有设置SA_SHIRQ标志。
    ***********************注意点**********************
            request_irq函数可能导致睡眠,所以该函数不能用在中断上下文和不能阻塞的进程中。原因是:在注册中断处理程序的过程中,内核需要在/proc/irq文件创建一个与中断对应的项,proc_makedir ()就是用来创建新的procfs项的。proc_makedir()通过proc_create()来对procfs进行设置,而proc_create()会调用kmalloc()来请求分配内存。而kmalloc()是可以睡眠的。
    ************************注意点*********************
       释放中断处理程序:
         void free_irq(unsigned int irq,void *dev_id);
        如果指定的中断线未设置共享标志,那么在删除中断处理程序的同时禁用这条中断线,如果中断线是共享的,那么根据dev_id来删除指定的中断处理程序。而只有等到该中断线上的所有中断处理程序都删除完了才会禁用该中断线。
    六,编写中断处理程序
       1,static irqreturn_t (*handler)(int irq,void *dev_id,struct pt_regs* regs)irq指中断号,dev_id和request_irq中的dev_id必须一致。
    七,中断上下文
        当执行一个中断处理程序或者下半部时,内核运行在中断上下文。因为中断没有进程的背景,所以中断上下文中不能睡眠(内核调度的单位是进程,要进行的是进程上下文切换)。另外,中断处理程序并没有自己的栈,它共享被中断进程的内核栈。如果没有正在运行的进程,它就使用idle进程栈。

    第六章 中断下半部(bottom half)

    一,什么是下半部?
        下半部就是与中断处理密切相关,但是中断处理程序本身不执行的工作。
    二,为什么要用下半部?
         中断处理程序执行的时间应该尽量的短,因为在中断服务例程执行期间,当前的中断线会被屏蔽(如果设
         置了SA_INTTERUPT则会屏蔽所有的中断),这样其他的中断就极有可能无法得到处理器的响应。为此,
         为了尽量缩短中断服务程序的执行,我们要把一些对时间要求不严格的工作推迟去作。这就是为什么需要
         使用下半部的原因。
    三,下半部实现方法
         有软中断、tasklet、工作队列,其中tasklet是基于软中断实现的。软中断是一组静态定义的下半部
         接口,一共有32个,可以在所有处理器上同时执行(甚至相同类型的软中断可以同时执行)。而tasklet则
         没有这么宽松的条件--相同类型的tasklet是不能同时执行的。对于大部分下半部处理来说,tasklet
         就足够了,像网络这样要求非常高的才需要软中断。另外,软中断是在编译期静态注册的,而tasklet可
         以通过代码动态注册。

    四,软中断的实现
        软中断由softirq_action结构表示,定义在<linux/interrupt.h>中
          struct softirq_action{
              void (*action)(struct softirq_action*);//for process the bottom half
              void *data;//parameter for the function above
          在<kernel/softirq.c>中包含了拥有32个该结构成员的数组,每个被注册的softirq占据数组的一项,
          所以,最多应该可以有32个softirq,这是一个定值,无法动态改变。
         1,软中断处理程序action的函数原型
             void softirq_handler(struct softirq_action*);
                软中断不会被另外一个软中断抢占,唯一可以抢占软中断的只有中断服务程序。但是,其他类型的软
                中断,甚至是同类型的软中断可以在其他处理器上面运行。
         2,执行软中断
             一个软中断注册之后只有被标记了才会执行,这被称作触发软中断(raising the softirq)。一般的,
             中断处理程序(上半部)在返回前会标记软中断,使其在稍后执行。
              在 以下地方,softirq会被检查和执行:
                      1)处理完一个硬件中断(中断服务程序上半部)
                      2)在ksoftirqd内核线程中
                      3)在那些显示检查和执行待处理的软中断的代码中,如网络子系统
                不管是在什么地方,以什么样的方式来唤起softirq,softirq都要在do_softirq()中执行。该函数
                实现比较简单,就是用循环遍历待处理的softirq,每个都调用一下。
         3,使用软中断
              软中断留给系统中对时间有严格要求以及最重要的下半部使用,目前,只有网络子系统和SCSI直接使用软中断,像
              内核定时器和tasklet都是建立在软中断上的。
              1)分配索引
                 在编译期间,通过<linux/interrupt.h>中的枚举类型来静态声明一个软中断。内核用从0开始的索引来表示一种
                 相对优先级。index小的比大的优先级要高。建立一个新的软中断必须在此枚举类型中加入新的项。而且加入的
                 的时候必须根据你希望赋予它的优先级来决定加入到什么位置。一般加入到网络相关的项之后,最后一项之前。
              2)注册软中断处理程序
                 在运行时通过open_softirq()注册软中断处理程序。该函数有3个参数:软中断索引号,中断处理函数指针,还
                 有就是data数据域指针。
              3)触发软中断
                 在枚举类型列表中添加新项以及通过open_softirq()之后软中断服务程序就可以执行了,raising_softirq()函数
                 可以将软中断设置为一个挂起状态,让它在下次do_softirq()的时候投入运行。
    五,Tasklets
        tasklets是建立在软中断上的,换句话说,tasklets本身就是一种软中断。tasklets由两类软中断表示:HI_SOFTIRQ和
        TASKLET_SOFTIRQ,两者的唯一区别就是前者比后者的优先级高。
        1,tasklet结构体,定义在<linux/interrupt.h>中
           struct tasklet_struct{
              struct tasklet_struct *next;
              unsigned long state;
              atomic_t count;
              void (*func)(unsigned long);
              unsigned long data;
            }
           func函数指针是tasklet中断处理函数,data是函数参数,state是tasklet的状态,有0,TASKLET_STATE_SCHED和
           TASKLET_STATE_RUN。TASKLET_STATE_SCHED表示tasklet已经被调度,准备投入运行,而TASKLET_STATE_RUN则
           表示tasklet正在运行。count是引用计数器,当count不为0时,tasklet被禁止,为0时,tasklet才被激活。
       2,调度tasklets
          已调度的tasklet存放在两个单处理器数据结构:tasklet_vec和tasklet_hi_vec。这两个结构都是由tasklet_struct
          组成的,每一个节点代表不同的tasklet。
          tasklets由tasklet_schedule()和tasklet_hi_schedule()函数进行调用。以下是tasklet_schedule()的执行细节:
          1)如果tasklet的状态是TASKLET_STATE_SCHED,则说明tasklet已经被调度,函数立即返回。
          2)保存中断状态,然后禁止中断,这样可以保证处理器数据不会混乱。
          3)把需要调度的tasklet加到tasklet_vec或tasklet_hi_vec链表中。
          4)唤起TASKLET_SOFTIRQ或HI_SOFTIRQ,这样下一次在do_softirq()中就会执行该tasklet。
          5)恢复中断到原状态并返回。
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  • 中断处理流程:关中断->保存断电保护现场->判断中断源转到相应的中断服务->开中断->执行相应的中断服务程序(ISR)->关中断->恢复现场恢复断点->开中断->返回断点  中断服务程序的限制 (1)ISR 没有参数并且...

    在程序员面试和笔试中中断是一个经常被问及的很基础的问题,本文对这次问题做一点简单说明。

    中断处理过程:一次完整的中断过程由中断请求、中断响应和中断处理三个阶段组成。

    中断处理流程:关中断->保存断电保护现场->判断中断源转到相应的中断服务->开中断->执行相应的中断服务程序(ISR)->关中断->恢复现场恢复断点->开中断->返回断点

     中断服务程序的限制

    (1)ISR 没有参数并且返回类型为 void。 
    (2)ISR 不可以重复进入,不要在 ISR内允许中断。 
    (3)当中断发生时系统会自己响应。用户不要调用它。
    (4)ISR 中不要调用任何 C 自定义函数,但是内置的函数没有关系。ISR 中可调用汇编函数。
    (5)如果 ISR 内包含嵌入汇编指令,那么由于执行这些指令而影响到的寄存器就需要在执行这些指令之前预先保留,待执行完毕恢复寄存器。 因为Holtek的 C编译器只保存由于C语句造成影响的寄存器。

    (6)ISR内不能有可能导致阻塞的语句如:malloc等

    (7)避免在ISR中做浮点运算,在许多处理器/编译器中,浮点一般都是不可重入的。有些处理器/编译器需要让额外的寄存器入栈,有些处理器/编译器就不允许在ISR中做浮点运算。此外,ISR应该是段而有效率的,在ISR中做浮点运算是不明智的。

    有了以上知识,下面的题目应该是小Case了

    1. 下面的ISR有何问题(华硕公司2005年软件工程师面试)  
    2. _interrupt double compute_area(double radius)  
    3. {  
    4.     double area = PI*radius*radius;  
    5.     printf("/nArea=%f",area);  
    6.     return area;  
    7. };  

     

    转载自:http://blog.csdn.net/cskywit/article/details/6447766

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  • 在开始写中断函数之前,我们来一起回顾一下,单片机的中断系统。  中断的意思(学习过微机原理与接口技术的同学,没学过单片机,也应该知道),我们在这里就不讲了,首先来回忆下中断系统涉及到哪些问题。  (1)...

    在开始写中断函数之前,我们来一起回顾一下,单片机的中断系统。

          中断的意思(学习过微机原理与接口技术的同学,没学过单片机,也应该知道),我们在这里就不讲了,首先来回忆下中断系统涉及到哪些问题。

         (1)中断源:中断请求信号的来源。(8051有3个内部中断源T0,T1,串行口,2个外部中断源INT0,INT1(这两个低电平有效,上面的那个横杠不知道怎么加上去))

         (2)中断响应与返回:CPU采集到中断请求信号,怎样转向特定的中断服务子程序,并在执行完之后返回被中断程序继续执行。期间涉及到CPU响应中断的条件,现场保护,现场恢复。

         (3)优先级控制:中断优先级的控制就形成了中断嵌套(8051允许有两级的中断嵌套,优先权顺序为INT0,T0,INT1,T1,串行口),同一个优先级的中断,还存在优先权的高低。优先级是可以编程的,而优先权是固定的。

          80C51的原则是①同优先级,先响应高优先权②低优先级能被高优先级中断③正在进行的中断不能被同一级的中断请求或低优先级的中断请求中断。

          80C51的中断系统涉及到的中断控制有中断请求,中断允许,中断优先级控制

         (1)3个内部中断源T0,T1,串行口,2个外部中断源INT0,INT1

         (2)中断控制寄存器:定时和外中断控制寄存器TCON(包括T0、T1,INT0、INT1),串行控制寄存器SCON,中断允许寄存器IE,中断优先级寄存器IP

          具体的是什么,包括哪些标志位,在这里不讲了,所有书上面都会讲。

          在这里我们讲下注意的事项

         (1)CPU响应中断后,TF0(T0中断标志位)和TF1由硬件自动清0。

         (2)CPU响应中断后,在边沿触发方式下,IE0(外部中断INT0请求标志位)和IE1由硬件自动清零;在电平触发方式下,不能自动清楚IE0和IE1。所以在中断返回前必须撤出INT0和INT1引脚的低电平,否则就会出现一次中断被CPU多次响应。

         (3)串口中断中,CPU响应中断后,TI(串行口发送中断请求标志位)和RI(接收中断请求标志位)必须由软件清零。

         (4)单片机复位后,TCON,SCON给位清零。

    C51语言允许用户自己写中断服务子程序(中断函数)

    首先来了解程序的格式:

    void 函数名() interrupt m [using n] 

    {}

    关键字 interrupt m [using n] 表示这是一个中断函数

    m为中断源的编号,有五个中断源,取值为0,1,2,3,4,中断编号会告诉编译器中断程序的入口地址,执行该程序时,这个地址会传个程序计数器PC,于是CPU开始从这里一条一条的执行程序指令。

    n为单片机工作寄存器组(又称通用寄存器组)编号,共四组,取值为0,1,2,3

    中断号 中断源
    0        外部中断0
    1        定时器0
    2        外部中断1
    3        定时器1中断
    4        串行口中断

     

    这5个中断源的中断入口地址为:(在上一篇文章中讲到的ROM前43个存储单元就是他们,这40个地址用来存放中断处理程序的地址单元,每一个类中断的存储单元只有8B,显然不是中断处理的程序,而是存放着中断处理程序的真正地址)

    INT0:0003H    0

    T0:   000BH    1

    INT1:0013H    2

    T1:   001BH    3

    串口: 0023H    4

    中断向量(中断入口地址)= 中断号x8 +3

     

          前面m意思很清楚,不同的m值表示这个函数是针对不同的中断源,比如m为1是表示它是定时器0的中断函数,

    如void time0() interrupt 1{}

     

          那么后面的using n 又是什么意思呢?在正在执行一个特定任务时,有更紧急的事情需要CPU来处理,涉及到中断优先权。高优先权中断低优先权正在处理的程序,所以最好给每个优先程序分配不同的寄存器组。

          CPU正在处理某个事件,突然另外一个事件需要处理,于是进入中断后,而你不想将现在执行的程序的各寄存器状态入栈,那么可以把这个中断程序放入另一个寄存器组,如切换到1组,然后退出中断时,再切回到0组(原来的程序在0组)。

          为了更好的了解这里意思,你可以看看工作寄存器组的作用是什么。

     

    下面的注意事项转自网络上其他朋友的文章(整理下,重复的去掉了,写的非常好):

    (1)中断函数不能进行参数传递
    (2)中断函数没有返回值
    (3)在任何情况下都不能直接调用中断函数

    (4)中断函数使用浮点运算要保存浮点寄存器的状态。 
    (5)如果在中断函数中调用了其它函数,则被调用函数所使用的寄存器必须与中断函数相同,被调函数最好设置为可重入的。 
    (6)C51编译器对中断函数编译时会自动在程序开始和结束处加上相应的内容,具体如下:在程序开始处对ACC、B、DPH、DPL和PSW入栈,结束时出栈。中断函数未加using n修饰符的,开始时还要将R0~R1入栈,结束时出栈。如中断函数加using n修饰符,则在开始将PSW入栈后还要修改PSW中的工作寄存器组选择位。
    (7)C51编译器从绝对地址8m+3处产生一个中断向量,其中m为中断号,也即interrupt后面的数字。该向量包含一个到中断函数入口地址的绝对跳转。
    (8)中断函数最好写在文件的尾部,并且禁止使用extern存储类型说明。防止其它程序调用。

    (9)在设计中断时,要注意的是哪些功能应该放在中断程序中,哪些功能应该放在主程序中。一般来说中断服务程序应该做最少量的工作,这样做有很多好处。首先系统对中断的反应面更宽了,有些系统如果丢失中断或对中断反应太慢将产生十分严重的后果,这时有充足的时间等待中断是十分重要的。其次它可使中断服务程序的结构简单,不容易出错。中断程序中放入的东西越多,他们之间越容易起冲突。简化中断服务程序意味着软件中将有更多的代码段,但可把这些都放入主程序中。中断服务程序的设计对系统的成败有至关重要的作用,要仔细考虑各中断之间的关系和每个中断执行的时间,特别要注意那些对同一个数据进行操作的ISR.

     

     
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    本文通过分析一个中断例程来了解zynq中断执行过程 基础知识ARM体系架构的处理器中...跳转到中断向量地址执行,从而跳转到相应的中断程序中执行 执行中断处理函数内容 恢复被屏蔽的中断屏蔽位 返回到被中断指令的下一
  • 程序实现arduino复位

    千次阅读 2020-04-10 12:28:04
    代码1: 以编程方式重新设置Arduino,就是利用一个数字口,代码运行到那的时候就将REST置低 这里利用数字口D2 int Reset = 2; void setup() { digitalWrite(Reset, HIGH); delay(200);... pinMode(Reset, OUTPUT);...
  • (2) 0003H——外部中断 0 的中断服务程序入口地址。 (3) 000BH——定时/计数器 0 的中断服务程序入口地址。 (4) 0013H——外部中断 1 的中断服务程序入口地址。 (5) 001BH——定时/计数器 1 的中断服务程序...
  • STM32程序软件复位

    千次阅读 2017-06-26 17:12:30
    __set_FAULTMASK(1); //STM32程序软件复位 NVIC_SystemReset();
  • CM3中 STM32参考教程:

空空如也

空空如也

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复位中断服务程序