2.4.5.3. Конфигурация и использование КВВП

Чтобы включить в работу КВВП необходимо выполнить три действия. Вначале сконфигурировать таблицу векторов используемых прерываний. Затем настроить регистры КВВП с целью активизации и установки уровней приоритета прерываний КВВП. И, наконец, настроить УВВ и разрешить поддержку ими прерываний.

2.4.5.3.1. Таблица векторов исключительных ситуаций

Таблица векторов Cortex начинается с нижней части адресного пространства. Однако таблица векторов начинается не с нулевого адреса, а с адреса 0x00000004, т.к. первые четыре байта используются для хранения начального адреса указателя стека.

Таблица векторов исключительных ситуаций содержит адреса, которые загружаются в счетчик программы, когда ЦПУ переходит в исключительную ситуацию

Каждый из векторов прерываний занимает 4 байта и указывает на начальный адрес каждой конкретной процедуры обработки прерывания. Первые 15 векторов - адреса обработки исключительных ситуаций, возникающих в ядре Cortex. К ним относятся вектор сброса, немаскируемое прерывание, управление авариями и ошибками, исключительные ситуации отладочной системы и прерывание таймера SysTick. Набором инструкций Thumb-2 также поддерживается инструкция, выполнение которой приводит к генерации исключительной ситуации. Начиная с 16 вектора, следуют адреса обработки прерываний пользовательских УВВ. Их назначение зависит от каждого конкретного производителя. В программе таблица векторов обычно приводится в отдельном файле и содержит адреса процедур обработки прерываний:

              AREA RESET, DATA, READONLY
              EXPORT __Vectors
__Vectors     DCD __initial_sp         ; Верхняя граница стека
              DCD Reset_Handler        ; Обработчик сброса
              DCD NMI_Handler          ; Обработчик немаскируемого прерывания
              DCD HardFault_Handler    ; Обработчик аварий типа HardFault
              DCD MemManage_Handler    ; Обработчик аварий блока защиты памяти
              DCD BusFault_Handler     ; Обработчик аварий типа BusFault
              DCD UsageFault_Handler   ; Обработчик аварий типа UsageFault
              DCD 0                    ; Резерв
              DCD 0                    ; Резерв
              DCD 0                    ; Резерв
              DCD 0                    ; Резерв
              DCD SVC_Handler          ; Обработчик программно-сгенерированного прерывания
              DCD DebugMon_Handler     ; Обработчик прерывания встроенной отладочной системы
              DCD 0                    ; Резерв
              DCD PendSV_Handler       ; Обработчик PendSV
              DCD SysTick_Handler      ; Обработчик прерывания таймера SysTick

	

Например, если используется прерывание таймера SysTick, то объявление на Си процедуры обработки прерывания выполняется следующим образом:

void SysTick_Handler (void)
{
}

Теперь, когда сконфигурирована таблица векторов и объявлена процедура обработки прерываний, мы можем настроить КВВП на обработку прерывания таймера SysTick. Обычно, для этого выполняют две операции: задается приоритет прерывания, а затем разрешается источник прерывания. Регистры КВВП расположены в области системных ресурсов.

Регистры КВВП находятся в области системных ресурсов Cortex-M3 и доступ к ним возможен при работе ЦПУ только в привилегированном режиме

Настройка внутренних исключительных ситуаций процессора Cortex выполняется с помощью регистров системного управления и системных приоритетов, а пользовательских УВВ - с помощью регистров IRQ. Прерывание SysTick является внутренней исключительной ситуацией процессора Cortex и, поэтому, управляется через системные регистры. Некоторые внутренние исключительные ситуации постоянно разрешены. К ним относятся прерывание по сбросу, немаскированное прерывание, а также и прерывание таймера tSysTick, поэтому, никаких действий с КВВП по разрешению этого прерывания делать не нужно. Для настройки прерывания SysTick нам необходимо активизировать сам таймер и его прерывание с помощью соответствующего регистра управления:

SysTickCurrent = 0x9000;                       //Начальное значение счетчика SysTick
SysTickReload = 0x9000;                        //Перезагружаемое значение
SysTickControl = 0x07;                         //Запуск счета и разрешение прерывания

Приоритет каждой внутренней исключительной ситуации Cortex можно задать в системных регистрах приоритета. У исключительных ситуаций Reset, NMI и hard fault он фиксированный. Этим гарантируется, что ядро всегда будет переходить к обработке известной исключительной ситуации. У всех остальных исключительных ситуаций имеется восьмибитное поле, которое расположено в трех системных регистрах приоритета. МК STM32 используют только 16 уровней приоритета, поэтому, у них активно только 4 бита этого поля. Однако важно запомнить, что приоритет устанавливается четырьмя старшими битами.

Каждое пользовательское УВВ управляется через блоки регистров IRQ. У каждого такого УВВ имеется бит разрешения прерывания. Все эти биты находятся в пределах двух 32-битных регистров установки разрешения прерываний. Для отключения источника прерывания предусмотрены отдельные регистры отмены разрешения прерываний. У КВВП также имеются регистры отправленных и активных прерываний, которые позволяют отследить состояние источника прерывания.

У каждого источника прерывания имеется бит разрешения, как в КВВП, так и в УВВ. У МК STM32 используется 16 уровней приоритетов

Всего предусмотрено 16 регистров приоритета. Каждый из них разделен на четыре 8-битных поля для задания приоритета. Каждое поле связано с конкретным вектором прерывания. У МК STM32 используется только половина такого поля, т.к. реализовано только 16 уровней приоритета. Однако необходимо помнить, что активные биты приоритета находятся в старшей тетраде поля. По умолчанию поле приоритета определяет 16 уровней приоритета, причем уровень 0 - наивысший приоритет, а 15 - наинизший. Поле приоритета также можно представить в виде групп и подгрупп приоритета. Это не добавляет дополнительных уровней приоритета, просто облегчает управление ими при необходимости задания в поле PRIGROUP регистра прикладных прерываний и управления сбросом большого числа прерываний.

Поле PRIGROUP разделяет уровни приоритетов на группы и подгруппы. Это необходимо для повышения программной абстракции при работе с большим числом прерываний

Трехбитное поле PRIGROUP управляет разделением 4-битных полей приоритета на группы и подгруппы. Например, запись в PRIGROUP числа 3 приведет к созданию двух групп с 4 уровнями приоритетов в каждой. После этого, вы можете в программе выполнить определения высокоприоритетной и низкоприоритетной групп прерываний. В рамках каждой группы можно задавать подуровни, в т.ч. низкий, средний, высокий и очень высокий. Ранее уже говорилось, что это позволяет более абстрактно смотреть на структуру прерываний и помогает программисту управлять большим числом прерываний. Конфигурация прерываний УВВ очень похожа на конфигурацию внутренних исключительных ситуаций процессора Cortex. Если взять в качестве примера прерывание АЦП, то вначале необходимо установить вектор прерывания и создать процедуру обработки прерываний:

DCD          ADC_IRQHandler ;
void ADC_Handler void
{

}

Затем необходимо инициализировать АЦП и разрешить прерывание в регистрах УВВ и КВВП:

ADC1->CR2       = ADC_CR2;           //Включение АЦП в режиме непрерывных преобразований
ADC1->SQR1      = sequence1;         //Выбор номеров каналов в очереди преобразования
ADC1->SQR2      = sequence2;         //и выбор каналов для преобразования
ADC1->SQR3      = sequence3;
ADC1->CR2       |= ADC_CR2;           //Перезапись бита включения
ADC1->CR1       = ADC_CR1;           //Запуск группы каналов, разрешение прерывания АЦП
GPIOB->CRH      = 0x33333333;        //Настройка светодиодных выводов на выход
NVIC->Enable[0] = 0x00040000;        //Разрешение прерывания АЦП
NVIC->Enable[1] = 0x00000000;

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи