【产品】武汉芯源CW32L083系列MCU中断系统介绍

时间： 2022-12-02 来源：武汉芯源半导体公众号

技术问答

本文针对武汉芯源 CW32L083系列MCU，同系列产品亦可参考。ARM® Cortex®-M0+内核的嵌套向量中断控制器（NVIC），用于管理中断和异常。NVIC和处理器内核紧密相连，可以实现低延迟的异常和中断处理。处理器支持最多32个中断请求（IRQ）输入，支持多个内部异常。

主要特性

• 16个内部异常

• 32个可屏蔽外部中断

• 4个可编程的优先级

• 低延时的异常和中断处理

• 支持中断嵌套

• 中断向量表重映射

本文介绍了处理器的32个外部中断请求（IRQ0 ~ IRQ31），处理器内部异常的具体情况请参考“ARM® Cortex®-M0+Technical Reference Manual”与“ARM® v6-M Architecture Reference Manual”。

中断优先级

外部中断可设置 4 级优先级，最高优先级为“0”，最低优先级为“3”，默认值为“0”。当处理器正在执行一个中断处理程序时，如果出现一个更高优先级的中断，那么这个中断就被抢占。如果出现的中断的优先级和正在处理的中断的优先级相同或更低，这个中断就不会被抢占，但是新中断的状态就变为挂起。如果多个挂起的中断具有相同的优先级，中断编号越小的挂起中断优先处理。例如，如果IRQ[0]和IRQ[1]均挂起时，并且两者的优先级相同，那么先处理 IRQ[0]。

中断向量表

ARM® Cortex®-M0+响应中断时，处理器自动从存储器的中断向量表中取出中断服务程序（ISR）的起始地址。中断向量表包括主栈指针（MSP）的初始值，内部异常和外部中断的服务程序入口地址。每个中断向量占用1个字（4字节），中断向量的存储地址为向量编号乘以4，下面的是CW32L083的中断向量表。

CW32L083由于部分外设的中断复用一个IRQ中断源，在中断服务程序中应先检查中断标志位，以确定产生中断的外设。NMI在CW32L083中未使用。HSE 、LSE 时钟信号起振失败和 LSI、LSE、HSIOSC、HSE、PLL时钟信号稳定对应RCC全局中断。HSE或LSE时钟信号在运行中失效对应FAULT中断。

中断寄存器的相关配置

1.中断的使能、挂起、清除挂起

ARM® Cortex-M0+处理器支持最多32个外部中断源，分别对应中断使能设置寄存器NIVC_ISER的32个使能位，和中断使能清除寄存器NVIC_ICER的32个禁止位。将使能位置1，允许中断;将禁止位置1，禁止中断。上文中NVIC中断使能仅针对处理器 NVIC而言，外设的中断是否使能，还受相应外设的中断控制寄存器控制。

而在中断发生的时候，如果系统正在处理相同优先级的或者更高优先级的中断，系统将不会立马的处理这个中断，而是将这个中断的状态设置为挂起，保存在中断挂起状态寄存器中，在处理器未进去此中断处理之前，如果没有手动清除挂起状态，这个状态会一直有效，等处理器进入中断处理的时候，硬件会自动清除相应的中断挂起状态。也可以通过设置中断挂起设置寄存器NVIC_ISPR的对应位，将此中断的状态设置为挂起状态，如果系统没有正在处理与之相同优先级或更高优先级的中断，此中断将被立即响应并处理。可以通过设置中断挂起清除寄存器NVIC_ICPR的对应位，将此中断的状态设置为挂起清除状态。

2.中断的优先级、中断屏蔽

中断优先级控制寄存器NVIC_IPR0 ~ NVIC_IPR7，用于设置IRQ0~IRQ31的中断优先级，每个中断源使用8位，在CW32L083中仅使用了高两位，最多可设置4个中断优先级。

在某些特殊场合，需要禁止所有中断，可以使用中断屏蔽寄存器PRIMASK实现。PRIMASK只有最低1位有效，将此位置1，除了NMI和硬件错误异常之外的所有外部中断和异常都被禁止；清0后，允许响应中断和异常。该位复位后默认为0。

按键中断检测实验分析

以CW32L083评估板为例，按键连接至CW32L083的PA4、PA5端口，LED连接至PC2、PC3接口。按键按下将产生中断，在中断服务程序中进行LED翻转。

由上面代码可以看到，如果按下KEY1(PA04)，LED1(PC03)的状态会翻转，如果松开按键，LED1又会翻转一次。在每次执行中断函数的时候，需要清除中断标志位即GPIOA_INTFLAG_CLR(bv4)。

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