聊聊一個STM32中斷處理問題

先看一段代碼：

while(1)

{

if(EXTI_Sign==1)

{

HAL_Delay(Period);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);

EXTI_Sign=0;

。。。。。。

}

}

有人使用STM32G0系列的芯片開發(fā)產(chǎn)品，有段功能測試驗(yàn)證代碼如上所示，相同的函數(shù)必須調(diào)用2次才能正常運(yùn)行，調(diào)用2次倒也罷了，關(guān)鍵是必須！頗為納悶。

這里開啟了PA3的外部中斷功能，上下沿均可觸發(fā)。PA3接收外來報警信號，類似于煙感報警器。報警信號是一串脈沖信號，報警信號過來時存在多次抖動問題?？蛻粝肓藗€方法消抖，只要報警端口有電平變化就觸發(fā)中斷然后把中斷Disable，并設(shè)置報警標(biāo)志再回到主程序。

主程序里識別到報警有效標(biāo)志后延時幾分鐘再Enable剛才Disable掉的外部中斷。但是，他發(fā)現(xiàn)再次使能外部中斷時需要連續(xù)兩次調(diào)用使能中斷的代碼才可以響應(yīng)新的報警信號?！敬颂幬淖忠罁?jù)反饋者的文字描述組織而成】

下面MX_GPIO_Init(void)是經(jīng)CubeMx配置后自動生成的，里面有EXTI相關(guān)NVIC配置。相關(guān)代碼如下：

static void MX_GPIO_Init(void)


{


  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};


/* GPIO Ports Clock Enable */


  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();


  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();


    。。。。。。


/*Configure GPIO pin : PA3 */


  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;


  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;


  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;


  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* EXTI interrupt init*/


  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_3_IRQn, 0, 0);


  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);


}




基于上沿觸發(fā)的中斷服務(wù)程序如下[基于下沿觸發(fā)的此處省略】：
EXTI ISR（）：
{
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_RISING_IT(GPIO_PIN_3);//清中斷申請標(biāo)志；


HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn);//關(guān)閉中斷響應(yīng)


EXIT_Sign=1;//表示收到報警信號
}


主循環(huán)代碼像下面書寫才能讓程序正常運(yùn)行：【略去了其它代碼】


while (1)
  {
    if(EXTI_Sign ==1)
    {
    HAL_Delay(Period);


    MX_GPIO_Init();//客戶無意中發(fā)現(xiàn)加這句有用


   HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);


   EXTI_Sign =0;
    。。。。。。
    }
}

現(xiàn)在的疑問是在EXTI中斷服務(wù)程序運(yùn)行HAL_NVIC_DisableIRQ(EXTI2_3_IRQn)后，到主循環(huán)代碼里再次使能外部中斷時，為何還要額外運(yùn)行一次MX_GPIO_Init()函數(shù)才能讓程序正常運(yùn)行。最終發(fā)現(xiàn)運(yùn)行該函數(shù)的實(shí)質(zhì)就是將HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)多運(yùn)行一次。

換句話說，上面的主循環(huán)代碼要改成下面樣子才可以讓程序正常運(yùn)行：

while(1)

{

if(EXTI_Sign==1)

{//報警有效，即發(fā)生過報警時，代碼進(jìn)到這里。

HAL_Delay(Period);

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);//1

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);//2

EXTI_Sign=0; //清除報警標(biāo)志，準(zhǔn)備監(jiān)測新的警情

。。。。。。

}

}

說到底，問題就是主循環(huán)里為何要兩次重復(fù)運(yùn)行HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)后才能響應(yīng)新的報警信號呢？

可以肯定，理論上講，開啟某個中斷響應(yīng)無須2次運(yùn)行相關(guān)函數(shù)。我們來一起找找原因。為了便于查看代碼，我把中斷服務(wù)程序和主程序代碼截圖放在一起。

在中斷服務(wù)程序里就是清除中斷請求標(biāo)志，關(guān)閉PA3的外部中斷響應(yīng)，并設(shè)置警情標(biāo)志EXTI_Sign為1。

這里有沒有問題呢？

他使用的HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)，關(guān)閉的是內(nèi)核對該中斷請求的響應(yīng)，盡管他剛才在進(jìn)中斷時做外部中斷請求標(biāo)志的清零，但并不能保證他這個清零操作之后不會再產(chǎn)生外部中斷請求。事實(shí)上，結(jié)合目前的使用場景，由于報警信號是一串跳變脈沖，即使一進(jìn)中斷就先做了個中斷請求標(biāo)志的清零，在中斷退出甚至還未完全退出時大概率還會產(chǎn)生新的中斷請求，但又由于他在中斷服務(wù)程序里把中斷響應(yīng)關(guān)閉了，中斷不能得到及時響應(yīng)，請求只能懸著【Pending】跟隨程序來到主循環(huán)。

主循環(huán)代碼首先檢查報警標(biāo)志是否生效，生效則進(jìn)入循環(huán)體，先靜靜地歇會兒【HAL_Delay(Period)】，讓剛才的報警信號完全消停下來，然后再調(diào)用第一個HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)打開中斷響應(yīng)。這下可好，剛才候著的中斷請求得到響應(yīng)機(jī)會了，則馬上去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。這次在中斷服務(wù)程序里的操作跟上次完全一樣，即在中斷服務(wù)程序里，又調(diào)用中斷響應(yīng)關(guān)閉函數(shù)，做了跟剛才主循環(huán)里第一個HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)完全相反的功能。即到這個點(diǎn)的時候，中斷響應(yīng)被關(guān)閉了。

如果中斷返回后沒有使用第2句HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)打開中斷響應(yīng)，而只是執(zhí)行那句清零報警標(biāo)志然后退出循環(huán)體。由于中斷響應(yīng)已經(jīng)關(guān)閉，不管外部怎么報警都不會得到響應(yīng)，報警標(biāo)志也就永遠(yuǎn)不會被置1，這樣主循環(huán)體也進(jìn)不了內(nèi)循環(huán)來開啟中斷響應(yīng)。

如果有了第2句HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn)函數(shù)在循環(huán)體內(nèi)，它就可以扭轉(zhuǎn)剛才在中斷服務(wù)程序里關(guān)閉外部中斷響應(yīng)的局面，即把它扳回來。這樣的話功能上至少能正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。

原因基本就大致這么回事?；诂F(xiàn)有代碼寫法，如何破除這個連寫2次的搞法呢。其實(shí)，我們只需要在主循環(huán)體內(nèi)開啟外部中斷響應(yīng)的函數(shù)前，延時等待函數(shù)之后加上對相關(guān)中斷請求標(biāo)志位的清零即可解決當(dāng)前困惑。

比如像下面這樣【其中DSB是個數(shù)據(jù)同步隔離指令，保障它前面的指令執(zhí)行完畢后才執(zhí)行它后面的】,在主循環(huán)內(nèi)開啟中斷響應(yīng)前，先做中斷請求標(biāo)志的清零。

while(1)

{

if(EXTI_Sign==1)

{

HAL_Delay(Period);

__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_RISING_IT(GPIO_PIN_3); __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_FALLING_IT(GPIO_PIN_3);

__DSB();

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_3_IRQn);

EXTI_Sign=0;

。。。。。。

}

}

OK,本話題就聊到這里，愿君有所獲。類似問題不論STM32新手還是老手都可能不期而遇，祝君好運(yùn)！