学习目标

1. 理解中断概念
2. 了解FreeRTOS的中断优先级

3. 了解中断的开和关

   学习内容

   中断概念

   中断是计算机系统中一种重要的事件驱动机制，用于在特定条件下打断正在执行的程序，并跳转到预定义的中断处理程序中执行特定的操作。当发生中断时，处理器会立即中止当前正在执行的指令，保存当前的执行状态，并执行相应的中断处理程序。
   中断可以由多种事件触发，例如硬件设备的状态改变、定时器溢出、外部信号等。常见的中断事件包括键盘输入、鼠标移动、网络数据到达等。
   中断的作用是实现对实时事件的及时响应。通过中断，计算机系统能够在发生特定事件时立即中断当前任务，执行与该事件相关的处理程序，以确保及时处理和响应事件。中断能够提高系统的实时性、可靠性和可处理性。
   中断的处理过程包括以下步骤：

4. 中断触发：某个事件触发中断，如硬件设备发出中断请求信号。

5. 中断响应：处理器检测到中断请求，并立即中止当前执行的指令。
6. 保存现场：处理器保存当前的执行状态（如程序计数器、寄存器等），以便在中断处理完成后能够恢复执行。
7. 中断服务程序执行：处理器跳转到预定义的中断服务程序（ISR），执行与中断相关的操作。
8. 中断处理完成：中断服务程序执行完成后，处理器恢复之前保存的执行状态，并继续执行原来的程序。

通过合理使用中断，可以实现并发处理、异步事件处理和实时响应，提高系统的性能和可靠性。中断在各种计算机系统中广泛应用，包括嵌入式系统、操作系统和实时系统等。

ARM中的中断优先级

ARM Cortex-M 使用了 8 位宽的寄存器来配置中断的优先等级，这个寄存器就是中断优先级配置寄存器。
GD32中，分为抢占优先级和子优先级。

通常我们在代码中来进行配置：

nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE0_SUB4);

全局中断的意思是，把全局的中断优先级大概定义到一个区间，具体到哪种类型的中断，自行去配置合适的优先级。因此，我们对于一些中断源可以通过以下代码来配置优先级：

nvic_irq_enable(xxx_irqn, 0, 0);

上面中的全局中断配置，配置为抢占优先级为4，响应优先级为0，那么就把具体中断源的区间给框定了。抢占优先级取值介于0到15，响应优先级只能为0。因此，上面配置具体中断源优先级为5和0，在全局中断源的范畴内。当然你设置一个范围不在范畴内，是不生效，或者会出现其他问题。

FreeRTOS的中断优先级

在FreeRTOSConfig.h中，configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY配置了中断优先级:

#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    5

默认位置为5。
在GD32中，优先级的数值越小，优先级越高。通过优先级分组可以知道，优先级分为0到15个等级。那么FreeRTOS中的这个优先级是什么含义呢？

开启中断和关闭中断：

portENABLE_INTERRUPTS()；
portDISABLE_INTERRUPTS()；

示例

1. 创建timer中断，每秒打印数据
2. 创建任务，用来扫描按键事件，当按键按下，关闭所有中断，当按键再次按下，开启中断
3. 观察效果 ```c

   include “gd32f4xx.h”

   include “systick.h”

   include

   include “main.h”

   include “FreeRTOS.h”

   include “task.h”

   include “usart0.h”

TaskHandle_t start_handler; TaskHandle_t task_key_handler;

void task_key(void *pvParameters) { uint32_t flag = 0; FlagStatus pre_state = RESET; while(1) { FlagStatus state = gpio_input_bit_get(GPIOA, GPIO_PIN_0); if(SET == state && pre_state == RESET) { // 当前高电平, 上一次为低电平,按下 pre_state = state; if(flag == 0) { printf(“disable \r\n”); // 关闭中断 portDISABLE_INTERRUPTS(); } else if(flag == 1) { // 开启中断 printf(“enable \r\n”); portENABLE_INTERRUPTS(); } flag++; if(flag > 1) flag = 0; } else if(RESET == state && pre_state == SET) { // 当前高电平, 上一次为低电平,抬起 pre_state = state; } delay_1ms(20); } }

void Usart0_recv(uint8_t *data, uint32_t len) { printf(“recv: %s\r\n”, data); }

void start_task(void *pvParameters) { taskENTER_CRITICAL();

xTaskCreate(task_key, "task_key", 64, NULL, 2, &task_key_handler);
vTaskDelete(start_handler);
taskEXIT_CRITICAL();

}

static void GPIO_config() { // 时钟初始化 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); // 配置GPIO模式 gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_PULLDOWN, GPIO_PIN_0); }

static void TIMER_config() { // 时钟配置 rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER5);

// 复位定时器
timer_deinit(TIMER5);
// rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);
timer_parameter_struct tps;
timer_struct_para_init(&tps);
tps.prescaler = 10000 - 1; // 分频系数  240 000 000
tps.period = SystemCoreClock / 10000 - 1; // 周期
timer_init(TIMER5, &tps);
nvic_irq_enable(TIMER5_DAC_IRQn, 5, 0);
timer_interrupt_enable(TIMER5, TIMER_INT_UP);
timer_enable(TIMER5);

}

void TIMER5_DAC_IRQHandler(void) { if(SET == timer_interrupt_flag_get(TIMER5, TIMER_INT_UP)) { printf(“timer\r\n”); }

//清除中断标志位
timer_interrupt_flag_clear(TIMER5,TIMER_INT_FLAG_UP);

}

int main(void) { NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIGROUP_PRE4_SUB0); systick_config(); GPIO_config(); Usart0_init(); TIMER_config();

printf("start\r\n");
xTaskCreate(start_task, "start_task", 128, NULL, 1, &start_handler);
vTaskStartScheduler();
while(1) {}

}

``` 体会vTaskDelay和delay_1ms的区别

练习题

1. 动态修改串口中断的开和关。