在微控制器上正確設(shè)置中斷并不容易，工程師在其職業(yè)生涯中設(shè)置中斷的次數(shù)似乎并沒有什么不同。配置中斷總是隱藏一些問題，讓嵌入式開發(fā)人員摸不著頭腦，在晦澀難懂的數(shù)據(jù)表或在線代碼片段中尋找答案。值得慶幸的是，可以遵循10個步驟來緩解這些痛苦，并允許開發(fā)人員在第一次嘗試時配置中斷。

　　步驟 1 – 配置GPIO引腳

　　在GPIO引腳上觸發(fā)的外部中斷始終是最糟糕的設(shè)置中斷。外部中斷和內(nèi)部中斷之間的唯一區(qū)別是需要設(shè)置GPIO。配置GPIO本身有許多步驟。首先，啟用GPIO 時鐘，其次，將GPIO配置為輸入。根據(jù)硬件，這可能還需要在GPIO外設(shè)上配置內(nèi)部上拉電阻。圖1顯示了如何在 STM32Nucleo 板上完成此操作的示例。

　　圖 1 – 配置GPIO引腳

　　步驟 2 – 禁用中斷

　　一旦配置了GPIO引腳，就該開始關(guān)注實際的中斷配置了。在做任何事情之前，開發(fā)人員應(yīng)該首先禁用所有中斷。這確保了在設(shè)置過程中，部分配置的中斷不會意外觸發(fā)并使系統(tǒng)陷入混亂和未知狀態(tài)。

　　步驟 3 – 清除中斷標(biāo)志

　　現(xiàn)在禁用中斷，開發(fā)人員不再需要擔(dān)心設(shè)置過程被中斷。但是，由于系統(tǒng)的啟動狀態(tài)，在設(shè)置過程之前可能存在未決的中斷。清除中斷標(biāo)志可以確保一旦中斷控制器被配置和啟用，系統(tǒng)不會立即跳轉(zhuǎn)到舊的和過期的中斷請求。

　　步驟 4 – 將引腳連接到中斷線

　　GPIO引腳配置為輸入并準(zhǔn)備就緒，但目前它沒有在內(nèi)部連接到任何東西。為了觸發(fā)中斷，嵌入式開發(fā)人員需要將該GPIO引腳連接到中斷控制器。每個微控制器以略微不同的方式執(zhí)行此操作。對于ARM微控制器，這是使用系統(tǒng)配置外設(shè) EXTICFG 寄存器完成的。這需要額外的步驟來打開系統(tǒng)配置外設(shè)的時鐘。圖 4 顯示了如何為STM32Nucleo板的GPIO C13上的按鈕完成此操作的示例。

　　圖 2 – 將GPIO連接到中斷控制器

　　步驟 5 – 設(shè)置觸發(fā)極性

　　中斷控制器現(xiàn)在已連接到GPIO引腳，但控制器不知道實際應(yīng)該觸發(fā)中斷的內(nèi)容。現(xiàn)代微控制器有許多不同的選擇。中斷可以是電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)，例如上升或下降。觸發(fā)設(shè)置將高度依賴于應(yīng)用程序。對于STM32 Nucleo板，GPIO有一個上拉電阻，可將輸入保持在邏輯1，除非按下按鈕。中斷控制器可以設(shè)置為在上升沿和下降沿觸發(fā)。圖3顯示了如何禁用上升沿觸發(fā)和啟用下降沿觸發(fā)。

　　圖 3 – 設(shè)置下降沿觸發(fā)

　　步驟 6 – 設(shè)置中斷優(yōu)先級

　　現(xiàn)代中斷控制器不是簡單直接的外圍設(shè)備。中斷控制器提供了廣泛的特性和功能，開發(fā)人員可以利用這些特性和功能并針對他們自己的特定應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。一個中斷控制器可以有多達(dá)256個不同的中斷!如果兩個或多個中斷同時觸發(fā)，控制器需要知道應(yīng)該首先處理哪個中斷。設(shè)置中斷優(yōu)先級可以是一個簡單的練習(xí)，只需設(shè)置中斷控制器中的優(yōu)先級位。圖4中顯示了一個使用ARM CMSIS規(guī)范的示例。

　　圖 4 – 設(shè)置中斷優(yōu)先級

　　步驟 7 – 啟用中斷

　　啟用中斷通常是一個兩步過程。第一步是嵌入式開發(fā)人員可以檢查中斷寄存器并取消屏蔽系統(tǒng)將要使用的中斷，取消屏蔽中斷允許中斷控制器在觸發(fā)該特定中斷時做出響應(yīng);第二步是啟用實際中斷，再次啟用中斷可能因微控制器而異，因此打開數(shù)據(jù)表并仔細(xì)檢查非常重要。圖5顯示了如何通過首先取消屏蔽中斷然后使用CMSIS啟用與GPIO C13關(guān)聯(lián)的中斷線來啟用STM32 Nucleo板上的GPIO C13的示例。

　　圖 5 – 啟用中斷

　　步驟 8 – 創(chuàng)建中斷處理程序

　　中斷控制器現(xiàn)已配置!只有一個問題，當(dāng)中斷發(fā)生時，沒有中斷處理程序來響應(yīng)中斷。下一個合乎邏輯的步驟是創(chuàng)建一個中斷處理程序。有很多方法可以做到這一點，不僅取決于架構(gòu)，還取決于編譯器和IDE。將函數(shù)指定為中斷通常使用#pragma或類似類型的編譯器內(nèi)在函數(shù)。在ARM平臺上進(jìn)行開發(fā)時，開發(fā)人員只需要查看中斷列表并使用匹配的預(yù)先指定的處理程序創(chuàng)建一個函數(shù)。圖6顯示了中斷處理程序如何查找GPIO C13的示例。

　　圖 6 – 空中斷處理程序

　　步驟 9 – 清除處理程序中的中斷標(biāo)志

　　大多數(shù)微控制器要求開發(fā)人員在中斷處理程序中手動清除中斷標(biāo)志。在特殊情況下，中斷標(biāo)志會自動清除，但應(yīng)參考微控制器的數(shù)據(jù)表來確定哪些中斷以這種方式運行。GPIO中斷通常作為一個塊觸發(fā)，進(jìn)入中斷后，需要執(zhí)行簡單的檢查以確定是哪條GPIO線導(dǎo)致了中斷。然后可以清除相應(yīng)的標(biāo)志。圖7顯示了如何做到這一點。

　　圖 7 – 清除處理程序中的中斷標(biāo)志

　　步驟 10 – 測試和調(diào)試

　　最后，在完成所有這些步驟之后，嵌入式開發(fā)人員人員現(xiàn)在可以測試他們的代碼了。固件在第一次嘗試時不太可能正確運行，但是在密切遵循每個步驟之后，在中斷啟動并正確運行之前應(yīng)該只需要進(jìn)行微小的調(diào)整。