中斷控制實(shí)驗(yàn)

1、中斷控制實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握 LM3S8962 中的中斷控制和NVIC 的原理和使用方法(2)掌握 CCS 開(kāi)發(fā)環(huán)境平臺(tái)2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)ARM 的初始化配置(2)占先優(yōu)先權(quán)中斷和尾鏈中斷實(shí)驗(yàn)3.中斷控制原理ARM Cortex-M3 處理器和 NVIC 將區(qū)分所有異常的優(yōu)先等級(jí)并對(duì)其進(jìn)行處理，所有異常都在處理器模式中處理。 在出現(xiàn)異常時(shí)， 處理器的狀態(tài)將被自動(dòng)存儲(chǔ)到堆棧中，并在中斷服務(wù)程序 (ISR)結(jié)束時(shí)自動(dòng)從堆棧中恢復(fù)。軟件可在 7 個(gè)異常（系統(tǒng)處理程序）以及 36 個(gè)中斷上設(shè)置 8 個(gè)優(yōu)先級(jí)，通過(guò) NVIC 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器來(lái)配置其優(yōu)先等級(jí)。 當(dāng)中斷輸入生效后， 該中斷就被掛起，

2、 當(dāng)它的中斷優(yōu)先級(jí)最高時(shí)， 開(kāi)始執(zhí)行其中斷服務(wù)程序， 稱此時(shí)中斷進(jìn)入了活躍狀態(tài)， 同時(shí)自動(dòng)清零掛起位。當(dāng)一個(gè)中斷進(jìn)入活躍狀態(tài)， 直到其服務(wù)程序執(zhí)行完畢并且返回后，才能對(duì)同一中斷的新請(qǐng)求予以響應(yīng)。中斷控制的狀態(tài)如圖1 所示。中斷請(qǐng)求被軟件清除中斷請(qǐng)求中斷掛起狀態(tài)中斷活躍狀態(tài)處理模式中斷返回處理器模式線程模式圖 1中斷控制的狀態(tài)為了縮短中斷延遲， 設(shè)計(jì)了尾鏈中斷機(jī)制。 當(dāng)處理器響應(yīng)某中斷時(shí)， 又發(fā)生了其他優(yōu)先級(jí)較低的中斷， 則先被掛起。 在當(dāng)前中斷執(zhí)行返回后， 不再執(zhí)行出棧和入棧操作，直接處理掛起的中斷， 就好像后一個(gè)中斷與前一個(gè)中斷的尾鏈接起來(lái)了，前后只執(zhí)行了一次入棧 /出棧操作。從而使兩個(gè) I

3、SR 之間的間隔大大縮短。如圖 2 所示是尾鏈中斷機(jī)制。中斷 1 的優(yōu)先級(jí)高于中斷 2。中斷 #1中斷 #2中斷返回中斷返回IRQ#1ISR#1ISR#2處理器模式入棧出棧線程模式處理模式處理模式線程模式圖 2尾鏈中斷機(jī)制在發(fā)生嵌套中斷的時(shí)候，如果后觸發(fā)的中斷的搶占優(yōu)先級(jí)高于先觸發(fā)的中斷，那么將發(fā)生占先優(yōu)先級(jí)中斷， 即先執(zhí)行完搶占優(yōu)先級(jí)高的中斷后再繼續(xù)執(zhí)行搶占優(yōu)先級(jí)低的中斷。4.軟件流程設(shè)置 3 種不同的優(yōu)先級(jí)： 同等優(yōu)先級(jí)、 遞減優(yōu)先級(jí)和遞增優(yōu)先級(jí)。 觀察中斷控制的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)占先優(yōu)先級(jí)中斷控制，了解尾鏈中斷機(jī)制。開(kāi)始初始化配置設(shè)置同等優(yōu)先級(jí) C=B=AIntGPIOc()IntGPIOb

4、()函數(shù)入口函數(shù)入口觸發(fā) GPIOC 中斷，在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)調(diào)用函數(shù) DisplayIntStatus()調(diào)用函數(shù) DisplayIntStatus()在OLED 上顯示中斷狀態(tài)在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)設(shè)置遞減優(yōu)先級(jí) C>B>A觸發(fā) GPIOB 中斷觸發(fā) GPIOA 中斷觸發(fā) GPIOC 中斷，在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)調(diào)用函數(shù) DisplayIntStatus()調(diào)用函數(shù) DisplayIntStatus()設(shè)置遞增優(yōu)先級(jí) C<B<A在OLED 上顯示中斷狀態(tài)在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)觸發(fā) GPIOC 中斷，在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)延時(shí) 2s延

5、時(shí) 2s顯示中斷處理結(jié)果g_ulGPIOc = g_ulIndex+g_ulGPIOb = g_ulIndex+無(wú)限循環(huán)IntGPIOc()IntGPIOb()函數(shù)返回函數(shù)返回圖 3 主函數(shù)流程圖圖 4GPIOC 的 ISR 流程圖圖 5GPIOB 的 ISR 流程圖IntGPIOa()函數(shù)入口調(diào)用函數(shù) DisplayIntStatus()DisplayIntStatus()在 OLED 上顯示中斷狀態(tài)函數(shù)入口延時(shí) 2s在 OLED 上顯示目前活躍的中斷g_ulGPIOa = g_ulIndex+在OLED 上顯示掛起的中斷IntGPIOa()DisplayIntStatus()函數(shù)返回函數(shù)返

6、回圖 6GPIOA 的 ISR 流程圖圖 7顯示函數(shù)流程圖5.實(shí)驗(yàn)步驟(1) 運(yùn) 行CCS ， 添 加 驅(qū) 動(dòng) 庫(kù) "driverlib" ， 打 開(kāi) 路 徑 "D:LM3S8962MyDocumentsboardsek-lm3s8962"， 選擇 存放 中斷 控制 實(shí) 驗(yàn) 的 工程 的文 件 夾"interrupts"，單擊完成添加到編輯界面；(2)瀏覽實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的源代碼，編譯、連接，檢驗(yàn)并修正錯(cuò)誤；(3)編鏈無(wú)錯(cuò)誤后，點(diǎn)擊調(diào)試按鈕進(jìn)入調(diào)試界面；(4)點(diǎn)擊單步調(diào)試按鈕，通過(guò)單步運(yùn)行和設(shè)置斷點(diǎn)調(diào)試程序， 觀察在同等優(yōu)先級(jí)、遞減優(yōu)先級(jí)

7、和遞增優(yōu)先級(jí) 3 種不同優(yōu)先等級(jí)的情況下，中斷的活躍和掛起狀態(tài)；(5)單步調(diào)試完成后，取消斷點(diǎn)，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，觀察 OLED 上中斷處理狀態(tài)的顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：首先顯示同等優(yōu)先級(jí) (C=B=A) 時(shí)的中斷處理狀態(tài)，先進(jìn)入 GPIO 端口 C 的中斷服務(wù)子程序，掛起 GPIO 端口 B 的中斷，然后進(jìn)入 GPIO 端口 B 的中斷服務(wù)子程序，掛起 GPIO 端口 A 的中斷，最后進(jìn)入 GPIO 端口 A 的中斷服務(wù)子程序；接著顯示遞減優(yōu)先級(jí) (C>B>A) 時(shí)的中斷處理狀態(tài)，過(guò)程與同等優(yōu)先級(jí)時(shí)一樣，這兩種情況都用到了尾鏈中斷機(jī)制， 可通過(guò)外部設(shè)施觀察需要的時(shí)鐘周期；然后顯示遞增優(yōu)先級(jí) (C<B<A) 時(shí)的中斷處理狀態(tài)，先進(jìn)入 GPIO 端口 C 的中斷服務(wù)子程序，觸發(fā) GPIO 端口 B 中斷后直接執(zhí)行 GPIO 端口 B 的中斷服務(wù)子程序，觸發(fā) GPIO 端口 A 中斷后直接執(zhí)行 GPIO 端口 A 的中斷服務(wù)子程序，在 GPIO 端口 A 的中