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13 KiB
C++
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#include "Interrupt.h"
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/*
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完全接管中断，在RAM中开辟中断向量表，做到随时可换。
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||
由于中断向量表要求128对齐，这里多分配128字节，找到对齐点后给向量表使用
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||
为了增强中断函数处理，我们使用_Vectors作为真正的中断向量表，全部使用OnHandler作为中断处理函数。
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||
然后在OnHandler内部获取中断号，再调用Vectors中保存的用户委托，并向它传递中断号和参数。
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*/
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TInterrupt Interrupt;
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void IntcHandler(); // 标准中断处理
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uint GetInterruptNumber(); // 获取中断号
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void FAULT_SubHandler();
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// 真正的向量表 64k=0x10000
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#ifdef STM32F0XX
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__IO Func _Vectors[VectorySize] __attribute__((at(0x20000000)));
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#else
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// 84个中断向量，向上取整到2整数倍也就是128，128*4=512=0x200。CM3权威手册
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__IO Func _Vectors[VectorySize] __attribute__((__aligned__(0x200)));
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#endif
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#define IS_IRQ(irq) (irq >= -16 && irq <= VectorySize - 16)
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void TInterrupt::Init()
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{
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// 禁用所有中断
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NVIC->ICER[0] = 0xFFFFFFFF;
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#ifdef STM32F10X
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NVIC->ICER[1] = 0xFFFFFFFF;
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NVIC->ICER[2] = 0xFFFFFFFF;
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||
#endif
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||
// 清除所有中断位
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||
NVIC->ICPR[0] = 0xFFFFFFFF;
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#ifdef STM32F10X
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NVIC->ICPR[1] = 0xFFFFFFFF;
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||
NVIC->ICPR[2] = 0xFFFFFFFF;
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||
#endif
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||
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_Vectors[2] = (Func)&FAULT_SubHandler; // NMI
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_Vectors[3] = (Func)&FAULT_SubHandler; // Hard Fault
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_Vectors[4] = (Func)&FAULT_SubHandler; // MMU Fault
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||
_Vectors[5] = (Func)&FAULT_SubHandler; // Bus Fault
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_Vectors[6] = (Func)&FAULT_SubHandler; // Usage Fault
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_Vectors[11] = (Func)&FAULT_SubHandler; // SVC
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_Vectors[12] = (Func)&FAULT_SubHandler; // Debug
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_Vectors[14] = (Func)&FAULT_SubHandler; // PendSV
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_Vectors[15] = (Func)&FAULT_SubHandler; // Systick
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#ifdef STM32F10X
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__DMB(); // 确保中断表已经被写入
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SCB->AIRCR = (0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos) // 解锁
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| (7 << SCB_AIRCR_PRIGROUP_Pos); // 没有优先组位
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SCB->VTOR = (uint)_Vectors; // 向量表基地址
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//NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, (uint)Vectors);
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SCB->SHCSR |= SCB_SHCSR_USGFAULTENA // 打开异常
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| SCB_SHCSR_BUSFAULTENA
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| SCB_SHCSR_MEMFAULTENA;
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#else
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/* Enable the SYSCFG peripheral clock*/
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RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
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/* Remap SRAM at 0x00000000 */
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||
SYSCFG_MemoryRemapConfig(SYSCFG_MemoryRemap_SRAM);
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||
#endif
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}
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TInterrupt::~TInterrupt()
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{
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// 恢复中断向量表
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#ifdef STM32F10X
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NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0);
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#else
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SYSCFG_MemoryRemapConfig(SYSCFG_MemoryRemap_Flash);
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||
#endif
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}
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bool TInterrupt::Activate(short irq, InterruptCallback isr, void* param)
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{
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assert_param(IS_IRQ(irq));
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short irq2 = irq + 16; // exception = irq + 16
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_Vectors[irq2] = OnHandler;
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Vectors[irq2] = isr;
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Params[irq2] = param;
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__DMB(); // asure table is written
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//NVIC->ICPR[irq >> 5] = 1 << (irq & 0x1F); // clear pending bit
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//NVIC->ISER[irq >> 5] = 1 << (irq & 0x1F); // set enable bit
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||
if(irq >= 0)
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||
{
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||
NVIC_ClearPendingIRQ((IRQn_Type)irq);
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||
NVIC_EnableIRQ((IRQn_Type)irq);
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||
}
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||
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||
return true;
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}
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bool TInterrupt::Deactivate(short irq)
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||
{
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||
assert_param(IS_IRQ(irq));
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||
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||
short irq2 = irq + 16; // exception = irq + 16
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||
Vectors[irq2] = 0;
|
||
Params[irq2] = 0;
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||
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||
//NVIC->ICER[irq >> 5] = 1 << (irq & 0x1F); // clear enable bit */
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||
if(irq >= 0) NVIC_DisableIRQ((IRQn_Type)irq);
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||
return true;
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||
}
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|
||
bool TInterrupt::Enable(short irq)
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||
{
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||
assert_param(IS_IRQ(irq));
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||
|
||
if(irq < 0) return false;
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||
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||
uint ier = NVIC->ISER[irq >> 5]; // old state
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||
//NVIC->ISER[irq >> 5] = 1 << (irq & 0x1F); // set enable bit
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||
NVIC_EnableIRQ((IRQn_Type)irq);
|
||
return (ier >> (irq & 0x1F)) & 1; // old enable bit
|
||
}
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||
bool TInterrupt::Disable(short irq)
|
||
{
|
||
assert_param(IS_IRQ(irq));
|
||
|
||
if(irq < 0) return false;
|
||
|
||
uint ier = NVIC->ISER[irq >> 5]; // old state
|
||
//NVIC->ICER[irq >> 5] = 1 << (irq & 0x1F); // clear enable bit
|
||
NVIC_DisableIRQ((IRQn_Type)irq);
|
||
return (ier >> (irq & 0x1F)) & 1; // old enable bit
|
||
}
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||
|
||
bool TInterrupt::EnableState(short irq)
|
||
{
|
||
assert_param(IS_IRQ(irq));
|
||
|
||
if(irq < 0) return false;
|
||
|
||
// return enabled bit
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||
return (NVIC->ISER[(uint)irq >> 5] >> ((uint)irq & 0x1F)) & 1;
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||
}
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||
bool TInterrupt::PendingState(short irq)
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||
{
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||
assert_param(IS_IRQ(irq));
|
||
|
||
if(irq < 0) return false;
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||
// return pending bit
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||
return (NVIC->ISPR[(uint)irq >> 5] >> ((uint)irq & 0x1F)) & 1;
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||
}
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void TInterrupt::SetPriority(short irq, uint priority)
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{
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assert_param(IS_IRQ(irq));
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||
NVIC_SetPriority((IRQn_Type)irq, priority);
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||
}
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||
void TInterrupt::GetPriority(short irq)
|
||
{
|
||
assert_param(IS_IRQ(irq));
|
||
|
||
NVIC_GetPriority((IRQn_Type)irq);
|
||
}
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||
void TInterrupt::GlobalEnable() { __enable_irq(); }
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||
void TInterrupt::GlobalDisable() { __disable_irq(); }
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bool TInterrupt::GlobalState() { return __get_PRIMASK(); }
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#ifdef STM32F10X
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uint TInterrupt::EncodePriority (uint priorityGroup, uint preemptPriority, uint subPriority)
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{
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return NVIC_EncodePriority(priorityGroup, preemptPriority, subPriority);
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}
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void TInterrupt::DecodePriority (uint priority, uint priorityGroup, uint* pPreemptPriority, uint* pSubPriority)
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||
{
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||
NVIC_DecodePriority(priority, priorityGroup, pPreemptPriority, pSubPriority);
|
||
}
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||
#endif
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void TInterrupt::OnHandler()
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{
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uint num = GetInterruptNumber();
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if(num >= VectorySize) return;
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if(!Interrupt.Vectors[num]) return;
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||
// 找到应用层中断委托并调用
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InterruptCallback isr = (InterruptCallback)Interrupt.Vectors[num];
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void* param = (void*)Interrupt.Params[num];
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||
isr(num - 16, param);
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}
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void FAULT_SubHandler()
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{
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uint exception = GetInterruptNumber();
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if (exception) {
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||
debug_printf("EXCEPTION 0x%02x:\r\n", exception);
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} else {
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||
debug_printf("ERROR:\r\n");
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||
}
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#if DEBUG
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||
// 显示异常详细信息
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int i;
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if(exception==3)
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{
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uint n = *(uint*)(SCB_BASE + 0x2C);
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||
debug_printf("\r\n硬件错误 %d\r\n", n);
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||
if(n & (1<<1))
|
||
{
|
||
debug_printf("硬fault 是在取向量时发生的\r\n");
|
||
}
|
||
else if(n & (1u<<30))
|
||
{
|
||
debug_printf("硬fault 是总线fault，存储器管理fault 或是用法fault 上访的结果\r\n");
|
||
}
|
||
else if(n & (1u<<31))
|
||
{
|
||
debug_printf("硬fault 因调试事件而产生\r\n");
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||
}
|
||
}
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||
else if(exception==5)
|
||
{
|
||
i = *(byte*)(SCB_BASE + 0x29);
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||
#ifdef STM32F10X
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||
debug_printf("\r\nBus Fault %d 0x%08x: \r\n", i, SCB->BFAR);
|
||
#endif
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||
if(i & (1<<0))
|
||
{
|
||
debug_printf("IBUSERR 取指访问违例 1. 内存访问保护违例。常常是用户应用程序企图访问特权级region。在这种情况下，入栈的PC给出的地址，就是产生问题的代码之所在 2. 跳转到不可执行指令的 regions 3. 异常返回时，使用了无效的EXC_RETURN值 4. 向量表中有无效的向量。例如，异常在向量建立之前就发生了，或者加载的是用于传统ARM内核的可执行映像 5. 在异常处理期间，入栈的PC值被破坏了\r\n"); // 取指访问违例 1. 内存访问保护违例。常常是用户应用程序企图访问特权级region。在这种情况下，入栈的PC给出的地址，就是产生问题的代码之所在 2. 跳转到不可执行指令的 regions 3. 异常返回时，使用了无效的EXC_RETURN值 4. 向量表中有无效的向量。例如，异常在向量建立之前就发生了，或者加载的是用于传统ARM内核的可执行映像 5. 在异常处理期间，入栈的PC值被破坏了
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<1))
|
||
{
|
||
debug_printf("PRECISERR 在数据访问期间的总线错误。通过BFAR可以获取具体的地址。发生fault的原因同上。\r\n"); // 在数据访问期间的总线错误。通过BFAR可以获取具体的地址。发生fault的原因同上。
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<2))
|
||
{
|
||
debug_printf("IMPRECISERR 与设备之间传送数据的过程中发生总线错误。可能是因为设备未经初始化而引起；或者在用户级访问了特权级的设备，或者传送的数据单位尺寸不能为设备所接受。此时，有可能是LDM/STM指令造成了非精确总线fault。\r\n"); // 与设备之间传送数据的过程中发生总线错误。可能是因为设备未经初始化而引起；或者在用户级访问了特权级的设备，或者传送的数据单位尺寸不能为设备所接受。此时，有可能是LDM/STM指令造成了非精确总线fault。
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<3))
|
||
{
|
||
debug_printf("UNSTKERR （自动）出栈期间出错。如果没有发生过STKERR，则最可能的就是在异常处理期间把SP的值破坏了\r\n"); // （自动）出栈期间出错。如果没有发生过STKERR，则最可能的就是在异常处理期间把SP的值破坏了
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<4))
|
||
{
|
||
debug_printf("STKERR （自动）入栈期间出错 1. 堆栈指针的值被破坏 2. 堆栈用量太大，到达了未定义存储器的区域 3. PSP未经初始化就使用\r\n"); // （自动）入栈期间出错 1. 堆栈指针的值被破坏 2. 堆栈用量太大，到达了未定义存储器的区域 3. PSP未经初始化就使用
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<5))
|
||
{
|
||
debug_printf("BFARVALID 表示BFAR有效\r\n"); // 表示BFAR有效
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||
}
|
||
//debug_printf("\r\n");
|
||
}
|
||
else if(exception==4)
|
||
{
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||
i = *(byte*)(SCB_BASE + 0x28);
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||
#ifdef STM32F10X
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||
debug_printf("\r\nMemManage Fault %d 0x%08x: \r\n", i, SCB->MMFAR);
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||
#endif
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||
if(i & (1<<0))
|
||
{
|
||
debug_printf("IACCVIOL 取指访问违例 1. 内存访问保护违例。常常是用户应用程序企图访问特权级region。在这种情况下，入栈的PC给出的地址，就是产生问题的代码之所在 2. 跳转到不可执行指令的 regions 3. 异常返回时，使用了无效的EXC_RETURN值 4. 向量表中有无效的向量。例如，异常在向量建立之前就发生了，或者加载的是用于传统ARM内核的可执行映像 5. 在异常处理期间，入栈的PC值被破坏了\r\n"); // 取指访问违例 1. 内存访问保护违例。常常是用户应用程序企图访问特权级region。在这种情况下，入栈的PC给出的地址，就是产生问题的代码之所在 2. 跳转到不可执行指令的 regions 3. 异常返回时，使用了无效的EXC_RETURN值 4. 向量表中有无效的向量。例如，异常在向量建立之前就发生了，或者加载的是用于传统ARM内核的可执行映像 5. 在异常处理期间，入栈的PC值被破坏了
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<1))
|
||
{
|
||
debug_printf("DACCVIOL 数据内存访问保护违例。一般是访问非法内存位置所致。可以注意筛查野指针问题。\r\n"); // 内存访问保护违例。这是MPU发挥作用的体现。常常是用户应用程序企图访问特权级region所致
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<3))
|
||
{
|
||
debug_printf("MUNSTKERR 出栈时发生错误 1. 异常服务例程破坏了堆栈指针 2. 异常服务例程更改了MPU配置\r\n"); // 出栈时发生错误 1. 异常服务例程破坏了堆栈指针 2. 异常服务例程更改了MPU配置
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<4))
|
||
{
|
||
debug_printf("MSTKERR 入栈时发生错误 1. 堆栈指针的值被破坏 2. 堆栈容易过大，已经超出MPU允许的region范围\r\n"); // 入栈时发生错误 1. 堆栈指针的值被破坏 2. 堆栈容易过大，已经超出MPU允许的region范围
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<7))
|
||
{
|
||
debug_printf("MMARVALID 表示MMAR有效\r\n"); // 表示MMAR有效
|
||
}
|
||
//debug_printf("\r\n");
|
||
}
|
||
else if(exception==6)
|
||
{
|
||
i = *(byte*)(SCB_BASE + 0x2A);
|
||
debug_printf("\r\nUsage Fault %d: \r\n", i);
|
||
if(i & (1<<0))
|
||
{
|
||
debug_printf("UNDEFINSTR 执行的指令其编码是未定义的——解码不能\r\n"); // 执行的指令其编码是未定义的——解码不能
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<1))
|
||
{
|
||
debug_printf("INVSTATE 试图切入ARM状态\r\n"); // 试图切入ARM状态
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<2))
|
||
{
|
||
debug_printf("INVPC 在异常返回时试图非法地加载EXC_RETURN到PC\r\n"); // 在异常返回时试图非法地加载EXC_RETURN到PC。包括非法的指令，非法的上下文以及非法的EXC_RETURN值。The return PC指向的指令试图设置PC的值
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<3))
|
||
{
|
||
debug_printf("NOCP 企图执行一个协处理器指令。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取\r\n"); // 企图执行一个协处理器指令。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<4))
|
||
{
|
||
debug_printf("UNALIGNED 当UNALIGN_TRP置位时发生未对齐访问。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取\r\n"); // 当UNALIGN_TRP置位时发生未对齐访问。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取
|
||
}
|
||
else if(i & (1<<5))
|
||
{
|
||
debug_printf("DIVBYZERO 表示除法运算时除数为零。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取\r\n"); // 表示除法运算时除数为零（只有在DIV_0_TRP置位时才会发生）。引发此fault的指令可以从入栈的PC读取
|
||
}
|
||
//debug_printf("\r\n");
|
||
}
|
||
#endif
|
||
|
||
while(true);
|
||
}
|
||
|
||
__asm uint GetInterruptNumber()
|
||
{
|
||
mrs r0,IPSR // exception number
|
||
bx lr
|
||
}
|