LPC82X 的中断系统概述

1.LPC82x (Cortex-M0+ CPU)的中断系统概述

1.1 M0+内部集成了中断系统的核心功能：

• 管理中断的进入、退出、嵌套，与优先级制度；自动保存与恢复现场
• 这一切都是全自动的，软件看不见——也就是说不用写汇编代码！

1.2 M0+自带了一个嵌套中断控制器，简称NVIC，支持32路中断输入

• 提供开关控制
• 反映和控制待决标志
• 设置优先级
• 反映ISR是否已进入
• 如果发生嵌套，可以出现两个以上中断的ISR已进入的情况

1.3 除了来自NVIC的中断，M0+自身还定义了其它的特殊中断类型

• 不可屏蔽中断(NMI), 硬故障(Hard_Fault), 系统服务(SVCall, PendSV)，系统节拍定时器(SysTick)

2.中断编号

2.1 M0+ CPU为每个中断都分配了唯一识别号

• 你可以把它当作是中断源的身份证号

2.2 中断号非常重要，它是识别和响应中断的凭据

• 中断号用于寻找ISR的入口地址
• M0+内核以变换后的中断号记录当前的中断
• NVIC就是以中断号管理各路中断源的

2.3 在NVIC的API函数中也是以中断号作为参数

• 这个和我们写程序时关系最密切了
• 在cmsis.h中的”IRQn_Type”定义了LPC8xx的中断编号分配
  • NVIC管理的中断从0号开始
  • M0+直接管理的特殊中断，中断号为负

3.中断开关控制示意图

4.在LPC8xx上使用中断

5.LPC8xx的CPU内核(M0+)支持的其它中断

除了来自NVIC的中断，M0+还支持其它的特殊中断类型，用于任何以M0+为内核的MCU：

• NMI: 不可屏蔽中断。LPC8xx可以任选一个中断源连接到NMI
  • 常用的是把看门狗中断或者欠压警告中断连接到NMI，它们的后果很严重。
• Hard_fault: 软件或总线错误导致程序不能执行下去时，就会产生hardfault(硬故障)，并且走中断响应的流程进入Hard_Fault中断
  • 例如，软件存取了一个不存在的地址，或者地址没有对齐
  • 又如，CPU读取到的指令译码失败(如果M3的bin文件烧到了M0的器件上）
• SVCall和PendSV: 给操作系统选用的系统服务中断（咱们一般不用）
  • 在严格划分特权级别以保护系统的RTOS上可能会用到SVCall
  • PendSV专用于上下文切换
• SysTick: 这是M0+自带的一个简单的节拍定时器所对应的中断源。
  • 在一般情况下可以作为系统的时基，有超低功耗要求时不能用。

6.中断向量表

6.1 M0+要求程序在CPU看到的0地址存储一张表，称为“中断向量表”

• 每个表目存储一个ISR的入口地址（有些位置没有用到）
• 每个中断源在表中有自己的位置
  • NVIC管理的中断，就是中断号+16
  • M0+自己管理的中断，另有编号机制
• 0号表目有些特殊，它存储复位后的栈指针，会被装载到SP寄存器
• 默认的中断向量表存储在启动代码中

6.2 LPC8xx提供“0地址重映射”功能，把0地址开始的512字节范围映射到Flash, RAM, 或者Boot ROM

• 用户程序执行时默认把Flash映射到0.
• 用户程序可以今后再手工把向量表放到Flash或RAM
• 映射成RAM后，Flash的前512字节内容无法被访问到！

6.3 启动后，M0+允许把向量表放到别处 (NVIC的VTOR寄存器)

7.LPC82x启动文件(keil_startup_lpc82x.s)中的中断向量表

前16个是M0+内核自己管理的特殊向量，有两个比较特殊：

• 0号：栈指针初值
• 1号：复位后第1条指令的地址
• 7号: 是前面7个向量之和的checksum补码由开发工具自动计算

后面32个是NVIC管理的最多32路中断未用到的填0