实验四 中断

CM4实验报告

实验目的

• 了解单片机里中断的概念。
• 懂得声明中断向量，中断函数，改变中断优先级，最终学会使用中断。

实验原理

• 中断，即是是当前程序跳出，执行中断跳出。执行完当前中断后再返回去。中断可循环嵌套，高级中断可以打断低级中断，反过来则不行。原理如图所示：
  
• TM4C1294有114个中断源，八个中断优先级，如果没有设置优先级，则自动按中断向量表的顺序，小的优先来排列。
• 使用中断时，照例要初始化系统时钟，然后是使能各个需要用到的外设，在向量表里改变中断向量，声明并编写中断函数，其中可以产生中断的外设也有相应的库函数，要利用这些函数做一个外设关于中断的初始化，由此开启相应中断，因此要包含头文件"interrupt.h"。

实现功能

• 利用之前的矩阵按钮，达到按下按钮控制不同led亮灭效果。

实验代码

中断的配置及初始化

/*******************************************************************
  * 函数：  Handler_Init()
  * 描述：  开启中断
  * 输入值：无
  * 返回值：无
  *****************************************************************/
  void Handler_Init()
{
    SysCtlGPIOAHBEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD);
//矩阵按键第四行
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOD);
    GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTD_BASE,GPIO_PIN_0);
    GPIOIntTypeSet(GPIO_PORTD_BASE,GPIO_PIN_0,GPIO_LOW_LEVEL);
    GPIOIntEnable(GPIO_PORTD_BASE,GPIO_INT_PIN_0);
//定时器
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);
    TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_SPLIT_PAIR  | TIMER_CFG_B_PERIODIC);
    TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMB_TIMEOUT);
    TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_B);
    TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_B, sysClock_Fr/2000 );
//优先级设置，如下所示，优先级越高数字上越小
    IntPrioritySet(INT_GPIOD,0x20);
    IntPrioritySet(INT_TIMER0B,0x00);
    IntEnable(INT_GPIOD);  //开启相应中断向量
    /*3.开启总中断*/
    IntMasterEnable();
}

呼吸灯实现

/*******************************************************************
  * 函数：  GPIOD_Handler()
  * 描述：  矩阵按键第四行的中断函数
  * 输入值：无
  * 返回值：无
  *****************************************************************/
void GPIOD_Handler()
{
    uint32_t Status;
    Status=GPIOIntStatus(GPIO_PORTD_BASE,true);
    if(Status==GPIO_INT_PIN_0)
    {
        ledclose();
        //ledon(0);
    }
    GPIOIntClear(GPIO_PORTD_BASE,Status);
}

Timer的中断函数

/*******************************************************************
  * 函数：  GPIOD_Handler()
  * 描述：  利用Timer实现一毫秒扫描一次键盘减轻cpu负担
  * 输入值：无
  * 返回值：无
  *****************************************************************/
void Timer_Handler(){
    unsigned long status;
    status=TimerIntStatus(TIMER0_BASE,true);
    if(status==TIMER_TIMB_TIMEOUT)
    {
        counter++;
        if(counter==10)
        {
            counter=1;
            switch(Row_Scan()){
            case 0:{
                LED_ON(1);Delay(24);            break;
            }
            case 1:{
                LED_ON(2);Delay(24);            break;
            }
            case 2:{
                LED_ON(3);Delay(24);            break;
            }
            case 3:{
                LED_ON(4);Delay(24);        break;
            }
            default:ledclose();     break;
        }
    }
    TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_TIMB_TIMEOUT);
    }
}

遇到的问题和解决办法

• 一开始总是会遇到一个问题，因为把函数写在了中断里，main里只有各个模块的初始化，则当debug运行函数之后，总是跑一下就立刻停止了。那其实是因为程序跑完了，符合逻辑。解决办法在main里加入一个空的while(1)即可。

实验结论

• 中断是单片机里比较重要的一个概念，除了我们自己加的中断，本身板子就有些固有的中断。
• 中断是一定有优先级这个属性的，所以在处理一个工程中平行的程序关系上不能使用。
• 在定时器中断的情况，当使能之后，定时器自动开始计时，它跑起来并不受cpu控制，而因为跑触发的中断函数则是受cpu控制的。