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TivaC系列中断处理
1.中断系统概述
在嵌入式系统中,中断是一种非常重要的机制,用于处理外部事件或内部事件的异步请求。TivaC系列单片机基于ARMCortex-M4内核,提供了丰富的中断源和强大的中断处理能力。中断系统允许单片机在执行当前任务的同时,能够快速响应外部设备或内部事件的请求,从而提高系统的实时性和效率。
1.1中断的基本概念
中断是一种硬件机制,当某个事件发生时,硬件会暂停当前的执行流程,跳转到一个特定的处理程序(中断服务例程,ISR)来处理该事件。处理完毕后,再返回到被中断的程序继续执行。这种机制允许单片机在多个任务之间高效切换,而不需要不断地轮询各个设备的状态。
1.2TivaC系列的中断架构
TivaC系列单片机的中断架构基于ARMCortex-M4的NestedVectoredInterruptController(NVIC),NVIC负责管理中断的优先级和嵌套。TivaC系列单片机支持多个中断源,包括外部中断、定时器中断、ADC中断、UART中断等。每个中断源都有一个对应的中断向量表项,用于存储中断服务例程的地址。
1.3中断优先级
TivaC系列单片机的中断系统支持可配置的中断优先级。中断优先级决定了多个中断请求同时发生时的处理顺序。NVIC允许为每个中断源设置一个8位的优先级值,其中高位代表抢占优先级,低位代表子优先级。通过配置中断优先级,可以确保高优先级的中断能够在低优先级中断处理过程中被响应。
2.中断向量表
中断向量表是中断系统的核心组件之一,它存储了所有中断向量(即中断服务例程的地址)。在TivaC系列单片机中,中断向量表的地址通常在系统启动时由固件初始化,位于闪存的特定位置。
2.1中断向量表的位置
中断向量表的位置通常在闪存的起始地址,即0表中的每个条目占用4个字节,存储了一个中断服务例程的地址。中断向量表的条目顺序是固定的,每个条目的位置对应一个特定的中断源。
2.2中断向量表的初始化
中断向量表的初始化通常在系统启动时由启动代码完成。启动代码会将中断服务例程的地址写入中断向量表的对应位置。在TivaC系列单片机中,中断向量表的初始化可以使用编译器提供的特殊语法来实现。
//定义中断向量表
__attribute__((section(.vectors),used))
void(*constvectors[])(void)={
(void(*)(void))0//初始栈指针
ResetISR,//复位中断
NMI_Handler,//NMI中断
HardFault_Handler,//硬故障中断
MemManage_Handler,//内存管理故障中断
BusFault_Handler,//总线故障中断
UsageFault_Handler,//使用故障中断
0,0,0,0,//保留
SVC_Handler,//系统服务调用
DebugMon_Handler,//调试监视器
0,//保留
PendSV_Handler,//挂起系统调用
SysTick_Handler,//系统定时器
//外设中断
IntDefaultHandler,//GPIOPortA
IntDefaultHandler,//GPIOPortB
IntDefaultHandler,//GPIOPortC
//...其他外设中断
};
2.3中断向量表的修改
在某些情况下,可能需要在运行时动态修改中断向量表。可以通过编程方式将新的中断服务例程地址写入相应的中断向量表条目。修改中断向量表时需要注意,必须确保新的地址是有效的,并且新的中断服务例程能够正确处理中断请求。
//修改GPIOPortA的中断向量表条目
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