وقفه خارجی (EXTI)

375 بازدید

۱۳۹۷-۰۶-۰۶

5 دقیقه

نویسنده: electronic girl
درباره نویسنده: دوستدار الکترونیک

سیسوگ در قسمت هشتم آموزش میکروکنترلر STM8 سیستم کلاک میکروکنترلر را آموزش داد. در این قسمت از آموزش میکروکنترلر STM8 قصد دارد وقفه خارجی را توضیح دهد. با سیسوگ همراه باشید.

وقفه خارجی یکی از ویژگی های اضافه شده به GPIO ها در حالت ورودی است. که باعث می‌شود میکروکنترلر روال فرآیندهایش را متوقف کند و به تغییرات اعمالی در پین‌های ورودی توسط event ها یا trigger ها پاسخ فوری بدهد. در بسیاری از موارد استفاده از وقفه خارجی سودمند است. به عنوان مثال، دکمه اضطراری موجود روی تردمیل را در نظر بگیرید. شما با سرعت زیاد در حال دویدن هستید که ناگهان مچ پایتان درد می‌گیرد. مطمئناً شما در این حالت میخواهید بلافاصله متوقف شوید، به جای کاهش سرعت به صورت مرحله به مرحله، می‌توانید دکمه اضطراری را بزنید تا تردمیل سریعاً متوقف شود. دکمه اضطراری تمام فرآیندهای دیگر را متوقف می‌کند و بلافاصله به CPU تردمیل دستور می‌دهد تا سرعت را سریع‌تر از حد امکان تغییر دهد. در واقع اولویت آن بالاتر از سایر فرآیندها می‌باشد.

اکثر میکروکنترلرهای 8 بیتی، پین‌های وقفه خارجی کمی دارند و دارای محدودیت هستند، اما چنین محدودیتی برای میکروکنترلر‌های STM8 وجود ندارد. در STM8، تقریباً تمامی پین‌های GPIO دارای قابلیت وقفه خارجی با ورودی اشمیت تریگر هستند. علاوه بر این، کنترل کننده وقفه برای تعیین اولویت وقفه‌ها وجود دارد.

وقفه خارجی میکروکنترلر STM8

اتصالات سخت افزاری

اتصالات سخت افزاری وقفه خارجی میکروکنترلر STM8

نمونه کد وقفه خارجی

همان LED ای که در مثال GPIO استفاده کردیم را در اینجا نیز مجدداً استفاده می‌کنیم، اما این بار از سوئیچ به عنوان وقفه خارجی استفاده می‌کنیم. اکنون باید ببینیم که چگونه باید وقفه خارجی را پیکربندی و کدگذاری کرد. این کد با تمام چیزهایی که قبلاً دیده اید متفاوت است و نیاز به توجه بیشتری دارد. چون بر خلاف کامپایلرهای دیگر شما باید گام‌های خاصی را بردارید. در دیگر کامپایلرها، تنها چیزی که انجام میدادیم این بود که تابع وقفه را ایجاد کنیم و آدرس بردار وقفه را به کامپایلر بدهیم. در اینجا علاوه بر این کار مراحل دیگری را نیز باید انجام دهیم.

جدول بردار وقفه برای STM8S003 در زیر نشان داده شده است:

جدول بردار وقفه برای STM8S003

این جدول را می‌توانید در دیتاشیت آی سی نیز پیدا کنید. این جدول برای هر آی سی متفاوت است پس مطمئن شوید که دیتاشیت آی سی مورد نظر خود را دریافت کرده‌اید. از آنجا که ما قصد داریم سوئیچ را به PB5 وصل کنیم پس باید از IRQ4 ، وقفه خارجی PORTB یا EXTI1 استفاده کنیم. تمام وقفه‌های خارجی روی پین‌های GPIOB در این آدرس قرار گرفته است.

main.c

#include "stm8s.h"
 
 
bool state = FALSE;
int j; 
 
void GPIO_setup(void);
void EXTI_setup(void);
void clock_setup(void);


void EXTI1_IRQHandler(void)
{
	GPIO_WriteReverse(GPIOD, GPIO_PIN_3);
}
 
void main(void)
{
    GPIO_setup();
    EXTI_setup();
    clock_setup();
     
GPIO_WriteReverse(GPIOD, GPIO_PIN_3);		 
    do
    {

    }while (TRUE);
}
 
 
void GPIO_setup(void)
{
    GPIO_DeInit(GPIOB);    
    GPIO_Init(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_MODE_IN_PU_IT);
                
    GPIO_DeInit(GPIOD);
    GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_3, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);
}
 
 
void EXTI_setup(void)
{
    ITC_DeInit();
    ITC_SetSoftwarePriority(ITC_IRQ_PORTB, ITC_PRIORITYLEVEL_0);
                
    EXTI_DeInit();
    EXTI_SetExtIntSensitivity(EXTI_PORT_GPIOB, EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLY);
    EXTI_SetTLISensitivity(EXTI_TLISENSITIVITY_FALL_ONLY);
                
    enableInterrupts();
}
 
 
void clock_setup(void)
{
    CLK_DeInit();
                
    CLK_HSECmd(DISABLE);
    CLK_LSICmd(DISABLE);
    CLK_HSICmd(ENABLE);
    while(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE);
                
    CLK_ClockSwitchCmd(ENABLE);
    CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);
    CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);
                
    CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI, 
    DISABLE, CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE);
                
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_ADC, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_AWU, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_UART1, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER1, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER2, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER4, DISABLE);
}

#include "stm8s.h"

bool state = FALSE;

int j;

void GPIO_setup(void);

void EXTI_setup(void);

void clock_setup(void);

void EXTI1_IRQHandler(void)

{

GPIO_WriteReverse(GPIOD, GPIO_PIN_3);

}

void main(void)

{

GPIO_setup();

EXTI_setup();

clock_setup();

GPIO_WriteReverse(GPIOD, GPIO_PIN_3);

{

}while (TRUE);

}

void GPIO_setup(void)

{

GPIO_DeInit(GPIOB);

GPIO_Init(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_MODE_IN_PU_IT);

GPIO_DeInit(GPIOD);

GPIO_Init(GPIOD, GPIO_PIN_3, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST);

}

void EXTI_setup(void)

{

ITC_DeInit();

ITC_SetSoftwarePriority(ITC_IRQ_PORTB, ITC_PRIORITYLEVEL_0);

EXTI_DeInit();

EXTI_SetExtIntSensitivity(EXTI_PORT_GPIOB, EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLY);

EXTI_SetTLISensitivity(EXTI_TLISENSITIVITY_FALL_ONLY);

enableInterrupts();

}

void clock_setup(void)

{

CLK_DeInit();

CLK_HSECmd(DISABLE);

CLK_LSICmd(DISABLE);

CLK_HSICmd(ENABLE);

while(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE);

CLK_ClockSwitchCmd(ENABLE);

CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);

CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);

CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI,

DISABLE, CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_ADC, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_AWU, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_UART1, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER1, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER2, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER4, DISABLE);

}

stm8_interrupt_vector.c

/*	BASIC INTERRUPT VECTOR TABLE FOR STM8 devices
 *	Copyright (c) 2007 STMicroelectronics
 */

typedef void @far (*interrupt_handler_t)(void);

struct interrupt_vector {
	unsigned char interrupt_instruction;
	interrupt_handler_t interrupt_handler;
};

@far @interrupt void NonHandledInterrupt (void)
{
	/* in order to detect unexpected events during development, 
	   it is recommended to set a breakpoint on the following instruction
	*/
	return;
}

extern void _stext();     /* startup routine */
extern void EXTI1_IRQHandler(void);

struct interrupt_vector const _vectab[] = {
	{0x82, (interrupt_handler_t)_stext}, /* reset */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* trap  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq0  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq1  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq2  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq3  */
	{0x82, (interrupt_handler_t)EXTI1_IRQHandler}, /* irq4  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq5  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq6  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq7  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq8  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq9  */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq10 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq11 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq12 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq13 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq14 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq15 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq16 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq17 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq18 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq19 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq20 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq21 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq22 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq23 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq24 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq25 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq26 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq27 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq28 */
	{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq29 */
};

/* BASIC INTERRUPT VECTOR TABLE FOR STM8 devices

typedef void @far (*interrupt_handler_t)(void);

struct interrupt_vector {

unsigned char interrupt_instruction;

interrupt_handler_t interrupt_handler;

};

@far @interrupt void NonHandledInterrupt (void)

{

/* in order to detect unexpected events during development,

it is recommended to set a breakpoint on the following instruction

return;

}

extern void _stext(); /* startup routine */

extern void EXTI1_IRQHandler(void);

struct interrupt_vector const _vectab[] = {

{0x82, (interrupt_handler_t)_stext}, /* reset */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* trap */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq0 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq1 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq2 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq3 */

{0x82, (interrupt_handler_t)EXTI1_IRQHandler}, /* irq4 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq5 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq6 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq7 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq8 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq9 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq10 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq11 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq12 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq13 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq14 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq15 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq16 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq17 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq18 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq19 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq20 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq21 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq22 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq23 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq24 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq25 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq26 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq27 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq28 */

{0x82, NonHandledInterrupt}, /* irq29 */

};

حالا قسمت‌های بالای فایل‌های stm8s_it.h و stm8s_it.c را چک کنید.

stm8s_it.h

stm8s_it.h

stm8s_it.c

stm8s_it.c

کد شما باید به صورت بالا نوشته شده باشد.

توضیح

اکثر قسمت‌های کد همانند کدهای قبلی هستند، بنابراین از توضیح آن‌ها می‌گذریم. با این حال، چیزی جدید وجود دارد:

void EXTI_setup(void)
{
   ITC_DeInit();
   ITC_SetSoftwarePriority(ITC_IRQ_PORTB, ITC_PRIORITYLEVEL_0);
                
   EXTI_DeInit();
   EXTI_SetExtIntSensitivity(EXTI_PORT_GPIOD, EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLY);
   EXTI_SetTLISensitivity(EXTI_TLISENSITIVITY_FALL_ONLY);
                
   enableInterrupts();
}

void EXTI_setup(void)

{

ITC_DeInit();

ITC_SetSoftwarePriority(ITC_IRQ_PORTB, ITC_PRIORITYLEVEL_0);

EXTI_DeInit();

EXTI_SetExtIntSensitivity(EXTI_PORT_GPIOD, EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLY);

EXTI_SetTLISensitivity(EXTI_TLISENSITIVITY_FALL_ONLY);

enableInterrupts();

}

این قسمت از کد جایی است که وقفه خارجی را تنظیم می‌کنیم. دو خط اول، کنترل کننده وقفه را پیکربندی می‌کند و اولویت‌ها را در زمان شروع تعیین می‌کند. این قسمت اجباری نیست مگر اینکه شما قصد داشته باشید برای وقفه‌های کد خود اولویت قرار دهید. سپس وقفه‌های خارجی را روی پین‌های PORTD پیکربندی می‌کنیم. هم چنین تنظیم می‌کنیم که وقفه با لبه فعال شود.

حال وقت آن رسیده تا فایل stm8_interrupt_vector.c را توضیح دهیم. قسمت بالای این فایل باید شامل خط #include “stm8s_it.h” باشد. همچنین باید بخش زیر را در نظر داشته باشید:

//@far @interrupt void NonHandledInterrupt (void)
//{
                /* in order to detect unexpected events during development, 
                   it is recommended to set a breakpoint on the following instruction
                */
//              return;
//}

//@far @interrupt void NonHandledInterrupt (void)

//{

/* in order to detect unexpected events during development,

it is recommended to set a breakpoint on the following instruction

// return;

//}

باید نام فانکشنی را که قصد داریم هنگام وقوع وقفه‌ای خاص اعمال شود به کامپایلر بدهیم. برای این کار دو قسمت وجود دارد. آدرس بردار وقفه و نام تابع. به همین دلیل خط زیر را در برنامه می‌نویسیم.

{0x82, (interrupt_handler_t)EXTI3_IRQHandler}, /* irq4  */

1	{0x82, (interrupt_handler_t)EXTI3_IRQHandler}, /* irq4 */

در این قسمت راجب وقفه خارجی صحبت کردیم. در قسمت دهم آموزش میکروکنترلر STM8 سیسوگ قصد دارد، برنامه ای با استفاده از بیپر (Beeper) را آموزش دهد. با سیسوگ همراه باشید.

منبع

لینک‌های دانلود