兆易GD32H759I-EVAL 外部中断

御坂10032号

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本帖最后由御坂10032号于 2024-5-25 14:13 编辑

题外话

大家好，今天给大家带来的测评是关于GD32的外部中断

本文参考如下资料：

1- GD32H759I-EVAL-V1.3.pdf

2- GD32H759I-EVAL评估板使用指南_Rev1.2.pdf

3- GD32H737_757_759_User_Manual_Rev1.3_CN.pdf

4- GD32H759xx_Datasheet_Rev1.5.pdf

下期：ADC

正文

在GD32H759I-EVAL SDK内，根据数据手册得知当前的Arm Cortex®-M7一共支持了217种可屏蔽的中断。本章我们将根据数据手册探索SDK中中断的使用。

在GD32H737_757_759_User_Manual_Rev1.3_CN.pdf （后统称用户手册）的第309页，可以看到当前芯片支持的所有中断的类型。如果你烧录的是官方的Demo的话，你可以看到项目目录下有一个命名为gd32h7xx_it.h的一个头文件和一个命名为gd32h7xx_it.c的源文件。这两个文件重写了启动文件startup_gd32h7xx.s中的部分weak方法实现了对部分中断的处理。

#include "gd32h7xx_it.h"
#include "main.h"
#include "systick.h"

/*!
    \brief      this function handles NMI exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void NMI_Handler(void)
{
    /* if NMI exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles HardFault exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void HardFault_Handler(void)
{
    /* if Hard Fault exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles MemManage exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void MemManage_Handler(void)
{
    /* if Memory Manage exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles BusFault exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void BusFault_Handler(void)
{
    /* if Bus Fault exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles UsageFault exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void UsageFault_Handler(void)
{
    /* if Usage Fault exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles DebugMon exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void DebugMon_Handler(void)
{
    /* if DebugMon exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles SVC exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void SVC_Handler(void)
{
    /* if SVC exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles PendSV exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void PendSV_Handler(void)
{
    /* if PendSV exception occurs, go to infinite loop */
    while(1) {
    }
}

/*!
    \brief      this function handles SysTick exception
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void SysTick_Handler(void)
{
    delay_decrement();
}

数据手册对照异常信息如下：

而关于中断函数相关的的向量以及其Weak函数可以在startup_gd32h7xx.s中找到，如下所示

__Vectors       DCD     __initial_sp                      ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler                     ; Reset Handler
                DCD     NMI_Handler                       ; NMI Handler
                DCD     HardFault_Handler                 ; Hard Fault Handler
                DCD     MemManage_Handler                 ; MPU Fault Handler
                DCD     BusFault_Handler                  ; Bus Fault Handler
                DCD     UsageFault_Handler                ; Usage Fault Handler
                DCD     0                                 ; Reserved
                DCD     0                                 ; Reserved
                DCD     0                                 ; Reserved
                DCD     0                                 ; Reserved
                DCD     SVC_Handler                       ; SVCall Handler
                DCD     DebugMon_Handler                  ; Debug Monitor Handler
                DCD     0                                 ; Reserved
                DCD     PendSV_Handler                    ; PendSV Handler
                DCD     SysTick_Handler                   ; SysTick Handler

如下是启动文件中定义的部分Weak函数，通过对这些函数的重写，用户可以处理各种异常情况（中断）

NMI_Handler\
                PROC
                EXPORT  NMI_Handler                       [WEAK]
                B       .
                ENDP
HardFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  HardFault_Handler                 [WEAK]
                B       .
                ENDP
MemManage_Handler\
                PROC
                EXPORT  MemManage_Handler                 [WEAK]
                B       .
                ENDP
BusFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  BusFault_Handler                  [WEAK]
                B       .
                ENDP
UsageFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  UsageFault_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP
SVC_Handler     PROC
                EXPORT  SVC_Handler                       [WEAK]
                B       .
                ENDP
DebugMon_Handler\
                PROC
                EXPORT  DebugMon_Handler                  [WEAK]
                B       .
                ENDP
PendSV_Handler  PROC
                EXPORT  PendSV_Handler                    [WEAK]
                B       .
                ENDP
SysTick_Handler PROC
                EXPORT  SysTick_Handler                   [WEAK]
                B       .
                ENDP

对于外部中断而言，一共具有38个中断线。但是来自IO管脚的中断线只有16个，其他剩余的22个中断线则被配置给了内部模块。

如果当产生一个中断，这个中断的请求会被发送到边缘检测寄存器中，根据配置的极性判断当前的中断是上升沿触发，还是下降沿，或者是双边沿，或者是不触发（GD32支持这四种模式）具体的定义可以查看gd32h7xx_it.h的337行到382行。之后这个中断信号经过一个或门。或门的另一个输入则是来自于软件触发。说明GD32的中断分别支持软件触发或者是硬件触发。之后会根据这个中断的类型（外部中断，或者是事件中断）进入对应的屏蔽控制寄存器。如果对应的屏蔽控制寄存器屏蔽了这个中断。那么这个中断将不会产生。如果没有被屏蔽的话。那么事件正常触发。

接下来我们来验证一下实际中断的使用。使用两种中断的方式来熄灭一个LED灯。

在上节的代码上稍作修改来快速点亮一个LED灯(LED1)。

#include "gd32h7xx.h"
#include "systick.h"


static void cache_enable(void)
{
    /* Enable I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* Enable D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

int main(void)
{
    /* enable the CPU Cache */
    cache_enable();
    /* configure systick */
    systick_config();
	
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
		
    gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_10);
    gpio_output_options_set(GPIOF, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_60MHZ, GPIO_PIN_10);
		
		gpio_bit_set(GPIOF, GPIO_PIN_10);
	
    while(1) {
      
    }
}

此时可以观察到LED灯已经处于点亮状态。

如果当前不对程序做任何修改。除非关闭电源。LED灯始终都会处于点亮状态。

接下来我们来配置一个用户按键。使其按下这个按键可以熄灭或者点亮这个LED灯（非中断）

根据评估板使用指南的4.4按键章节，我们可以得知，一共有三个按键可以供用户配置使用，分别是连接到了PA0的WakeUp（唤醒）按键，连接到了PC13的Temper（干预）按键，以及最后连接到PF8的User按键。但是PF8按键是一个复用的按键，你需要检查你是否已经将这个PIN复用成了其他的功能。

关于如何复用GPIO PIN成为其他的功能。具体请参考gd32h7xx_gpio.c 的第413行。然后查询数据手册，对应的PIN具有什么功能。由于本章节是讲解中断，所以在这里不做过多展开。

简单的修改一下使其程序在主循环中可以根据UserKey的按下来熄灭LED（需要注意的是，如果需要使用UserKey，需要把JP42跳帽接到UserKey上，同时将JP50也接到右侧）

#include "gd32h7xx.h"
#include "systick.h"

static void cache_enable(void)
{
    /* Enable I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* Enable D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

int main(void)
{
    /* Enable the CPU Cache */
    cache_enable();

    /* Configure systick */
    systick_config();

    /* Enable GPIOF clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);

    /* LED 输出模式 */
    gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_10);
    gpio_output_options_set(GPIOF, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_60MHZ, GPIO_PIN_10);

    /* 点亮 LED */
    gpio_bit_set(GPIOF, GPIO_PIN_10);

    /* 按键 输入模式 */
    gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_8);

    while(1) {
        if(gpio_input_bit_get(GPIOF, GPIO_PIN_8) == RESET) {
            gpio_bit_reset(GPIOF, GPIO_PIN_10);
        }
    }
}

但是上述的代码是在循环中重复读取IO的变化。可以对上述代码做简单的修改来使用中断实现。

步骤如下：

1- NVIC设置开启中断。并且设置中断优先级

2- 配置中断线到具体的某一个GPIO pin

3- 设置中断的触发方式

4- 配置中断回调函数到gd32h7xx_it.h 并且在主函数引入

#include "gd32h7xx.h"
#include "systick.h"
#include "gd32h7xx_it.h"
static void cache_enable(void)
{
    /* Enable I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* Enable D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}




int main(void)
{
    /* Enable the CPU Cache */
    cache_enable();

    /* Configure systick */
    systick_config();

    /* Enable GPIOF clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);

    /* LED 输出模式 */
    gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_10);
    gpio_output_options_set(GPIOF, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_60MHZ, GPIO_PIN_10);

    /* 点亮 LED */
    gpio_bit_set(GPIOF, GPIO_PIN_10);

		
    /* 按键 输入模式 */
    gpio_mode_set(GPIOF, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_8);
		
		//开始中断
	  nvic_irq_enable(EXTI5_9_IRQn, 2U, 0U);
	
		syscfg_exti_line_config(EXTI_SOURCE_GPIOF,EXTI_SOURCE_PIN8);
		
    exti_init(EXTI_8, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
		
		exti_interrupt_flag_clear(EXTI_8);

    while(1) {
       
    }
}

回调函数配置如下：

/*
*@desc: This function cope with exit line 5-9
*@return  :  None
*/
void EXTI5_9_IRQHandler(void)
{
    if(exti_interrupt_flag_get(EXTI_8) != RESET)
    {
        /* 处理中断（例如，切换 LED 状态） */
        gpio_bit_write(GPIOF, GPIO_PIN_10, 
                       (bit_status)(1 - gpio_input_bit_get(GPIOF, GPIO_PIN_10)));

        /* 清除中断标志 */
        exti_interrupt_flag_clear(EXTI_8);
    }
}

效果演示：

2a758c73ba3fb8dd52b676074583b4f3

代码如下：

02_Interruption.zip (44.75 KB, 下载次数: 0)

lugl4313820

一步一步分析对GPIO的输入操作，非常详细，这帖子有质量！

lugl4313820

如果有时间，排版与序号再修改一下，我给你精华帖

御坂10032号

lugl4313820 发表于 2024-6-1 11:26 如果有时间，排版与序号再修改一下，我给你精华帖

好

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