stm32——ucos的中断使用

uCosII移植到stm32上的文章和demo已经很多了，细节上建议大家可以看官方的移植文档（当然是E文的）。网上流传的各种移植版本基本都是基于官方的移植版本做了小改进。这些改进基本都限制在更适合自己的项目或自己的使用习惯上。当然我也一样，我的改进是为了搭建一个平台，只要stm32+ucos平台都使用这个版本，无论是我使用或是一起开发者，能更快上手。

  uCosIIV2.86版本在cortex-m3的移植上面有bug，具体可以自己google一下。我目前使用的是V2.91版本，建立在stm32V3.40的库基本上。我是强烈要求（或是强制要求）协同开发者使用库函数，除非在速度要求高的情况下或中断里需要直接操作寄存器，也必须使用库的地址定义，并要求在后面注明对应的库函数。因为程序不是你一个人看的……例如：

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1. /* Clear the selected DMA interrupt pending bits */  
2. DMA1->IFCR = DMA1_IT_TC4;  //DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC4);  
3. /* Disable the selected DMAy Channelx */  
4. DMA1_Channel4->CCR &= (u16)(~DMA_CCR1_EN);//DMA_Cmd(DMA1_Channel4, DISABLE);  

好了，进入正题。uCos在stm32上的移植官方的版本是默认不支持中断嵌套的（个人理解），因为其没有调用NVIC_PriorityGroupConfig这一函数或使用相同的功能语句。stm32在复位的状态下默认进去NVIC_PriorityGroup_0，即只要子优先级没有主优先级，即先到先处理，同时到达再按优先级处理。官方在这上面也是留有空间，因为NVIC_PriorityGroupConfig只能调用一次，采用默认状态，开发者可以加入并完善使用中断嵌套。 

官方的移植把所有的应用中断入口都指向了BSP_IntHandler这个函数，并定义了一个函数数组static  CPU_FNCT_VOID BSP_IntVectTbl[BSP_INT_SRC_NBR];因此，如果要加入自己的中断函数的话，只需把自己写的中断函数的指针存入这个数组就OK了，在初始化中断前调用这函数BSP_IntVectSet。官方的中断优先级设置方式，我全删除了，使用库函数来设置将更直接，但这种中断方式保存下来，这样中断函数更自由，写中断函数时也不用考虑太多东西，只负责自己要做的东西。

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1. /* 
2. ********************************************************************************************************* 
3. *                                             INCLUDE FILES 
4. ********************************************************************************************************* 
5. */  
6.   
7. #define  BSP_INTERRUPT_MODULE  
8.   
9. #include   
10. #include  //STM32芯片内部寄存器定议  
11.   
12. #include   
13.   
14. #include   
15.   
16. /* 
17. ********************************************************************************************************* 
18. *                                            LOCAL DEFINES 
19. ********************************************************************************************************* 
20. */  
21. #define  BSP_INT_SRC_NBR                                 60  
22.   
23.   
24. /* 
25. ********************************************************************************************************* 
26. *                                            LOCAL TABLES 
27. ********************************************************************************************************* 
28. */  
29.   
30. static  CPU_FNCT_VOID  BSP_IntVectTbl[BSP_INT_SRC_NBR];  
31.   
32.   
33. /* 
34. ********************************************************************************************************* 
35. *                                      LOCAL FUNCTION PROTOTYPES 
36. ********************************************************************************************************* 
37. */  
38.   
39. static  void  BSP_IntHandler(u16  int_id);  
40. static  void  BSP_IntHandlerDummy(void);  
41.   
42.   
43. /* 
44. ********************************************************************************************************* 
45. *                                            BSP_IntVectSet() 
46. * 
47. * Description : Assign ISR handler. 
48. * 
49. * Argument(s) : int_id      Interrupt for which vector will be set. 
50. * 
51. *               isr         Handler to assign 
52. * 
53. * Return(s)   : none. 
54. * 
55. * Caller(s)   : Application. 
56. * 
57. * Note(s)     : none. 
58. ********************************************************************************************************* 
59. */  
60.   
61. void  BSP_IntVectSet (u16       int_id,  
62.                       CPU_FNCT_VOID  isr)  
63. {  
64.   
65. #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                            /* Allocate storage for CPU status register    */  
66.     OS_CPU_SR     cpu_sr = 0u;  
67. #endif  
68.       
69.   
70.     if(int_id < BSP_INT_SRC_NBR){  
71.         OS_ENTER_CRITICAL();  
72.         BSP_IntVectTbl[int_id] = isr;  
73.         OS_EXIT_CRITICAL();  
74.     }  
75. }  
76.   
77.   
78.   
79. /* 
80. ********************************************************************************************************* 
81. ********************************************************************************************************* 
82. *                                           INTERNAL FUNCTIONS 
83. ********************************************************************************************************* 
84. ********************************************************************************************************* 
85. */  
86.   
87. /* 
88. ********************************************************************************************************* 
89. *                                              BSP_IntInit() 
90. * 
91. * Description : Initialize interrupts: 
92. * 
93. * Argument(s) : none. 
94. * 
95. * Return(s)   : none. 
96. * 
97. * Caller(s)   : BSP_Init(). 
98. * 
99. * Note(s)     : none. 
100. ********************************************************************************************************* 
101. */  
102.   
103. void  BSP_IntInit (void)  
104. {  
105.     u16  int_id;  
106.     OS_CPU_SR  cpu_sr;  
107.   
108.   
109.     OS_ENTER_CRITICAL();                         /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR          */  
110.     OSIntNeedSW = OSIntSW_Disable;               // 需退出中断时进行任务调度切换  
111.     OS_EXIT_CRITICAL();  
112.   
113.     for (int_id = 0; int_id < BSP_INT_SRC_NBR; int_id++) {  
114.         BSP_IntVectSet(int_id, BSP_IntHandlerDummy);  
115.     }  
116. }  
117.   
118.   
119. /* 
120. ********************************************************************************************************* 
121. *                                        BSP_IntHandler####() 
122. * 
123. * Description : Handle an interrupt. 
124. * 
125. * Argument(s) : none. 
126. * 
127. * Return(s)   : none. 
128. * 
129. * Caller(s)   : This is an ISR. 
130. * 
131. * Note(s)     : none. 
132. ********************************************************************************************************* 
133. */  
134. void  BSP_IntHandlerWWDG          (void)  { BSP_IntHandler(WWDG_IRQn);            }  
135. void  BSP_IntHandlerPVD           (void)  { BSP_IntHandler(PVD_IRQn);             }  
136. void  BSP_IntHandlerTAMPER        (void)  { BSP_IntHandler(TAMPER_IRQn);          }  
137. void  BSP_IntHandlerRTC           (void)  { BSP_IntHandler(RTC_IRQn);             }  
138. void  BSP_IntHandlerFLASH         (void)  { BSP_IntHandler(FLASH_IRQn);           }  
139. void  BSP_IntHandlerRCC           (void)  { BSP_IntHandler(RCC_IRQn);             }  
140. void  BSP_IntHandlerEXTI0         (void)  { BSP_IntHandler(EXTI0_IRQn);           }  
141. void  BSP_IntHandlerEXTI1         (void)  { BSP_IntHandler(EXTI1_IRQn);           }  
142. void  BSP_IntHandlerEXTI2         (void)  { BSP_IntHandler(EXTI2_IRQn);           }  
143. void  BSP_IntHandlerEXTI3         (void)  { BSP_IntHandler(EXTI3_IRQn);           }  
144. void  BSP_IntHandlerEXTI4         (void)  { BSP_IntHandler(EXTI4_IRQn);           }  
145. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH1      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel1_IRQn);        }  
146. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH2      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel2_IRQn);        }  
147. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH3      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel3_IRQn);        }  
148. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH4      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel4_IRQn);        }  
149. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH5      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel5_IRQn);        }  
150. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH6      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel6_IRQn);        }  
151. void  BSP_IntHandlerDMA1_CH7      (void)  { BSP_IntHandler(DMA1_Channel7_IRQn);        }  
152. void  BSP_IntHandlerADC1_2        (void)  { BSP_IntHandler(ADC1_2_IRQn);          }  
153. void  BSP_IntHandlerUSB_HP_CAN_TX (void)  { BSP_IntHandler(USB_HP_CAN1_TX_IRQn);   }  
154. void  BSP_IntHandlerUSB_LP_CAN_RX0(void)  { BSP_IntHandler(USB_LP_CAN1_RX0_IRQn);  }  
155. void  BSP_IntHandlerCAN_RX1       (void)  { BSP_IntHandler(CAN1_RX1_IRQn);         }  
156. void  BSP_IntHandlerCAN_SCE       (void)  { BSP_IntHandler(CAN1_SCE_IRQn);         }  
157. void  BSP_IntHandlerEXTI9_5       (void)  { BSP_IntHandler(EXTI9_5_IRQn);         }  
158. void  BSP_IntHandlerTIM1_BRK      (void)  { BSP_IntHandler(TIM1_BRK_IRQn);        }  
159. void  BSP_IntHandlerTIM1_UP       (void)  { BSP_IntHandler(TIM1_UP_IRQn);         }  
160. void  BSP_IntHandlerTIM1_TRG_COM  (void)  { BSP_IntHandler(TIM1_TRG_COM_IRQn);    }  
161. void  BSP_IntHandlerTIM1_CC       (void)  { BSP_IntHandler(TIM1_CC_IRQn);         }  
162. void  BSP_IntHandlerTIM2          (void)  { BSP_IntHandler(TIM2_IRQn);            }  
163. void  BSP_IntHandlerTIM3          (void)  { BSP_IntHandler(TIM3_IRQn);            }  
164. void  BSP_IntHandlerTIM4          (void)  { BSP_IntHandler(TIM4_IRQn);            }  
165. void  BSP_IntHandlerI2C1_EV       (void)  { BSP_IntHandler(I2C1_EV_IRQn);         }  
166. void  BSP_IntHandlerI2C1_ER       (void)  { BSP_IntHandler(I2C1_ER_IRQn);         }  
167. void  BSP_IntHandlerI2C2_EV       (void)  { BSP_IntHandler(I2C2_EV_IRQn);         }  
168. void  BSP_IntHandlerI2C2_ER       (void)  { BSP_IntHandler(I2C2_ER_IRQn);         }  
169. void  BSP_IntHandlerSPI1          (void)  { BSP_IntHandler(SPI1_IRQn);            }  
170. void  BSP_IntHandlerSPI2          (void)  { BSP_IntHandler(SPI2_IRQn);            }  
171. void  BSP_IntHandlerUSART1        (void)  { BSP_IntHandler(USART1_IRQn);          }  
172. void  BSP_IntHandlerUSART2        (void)  { BSP_IntHandler(USART2_IRQn);          }  
173. void  BSP_IntHandlerUSART3        (void)  { BSP_IntHandler(USART3_IRQn);          }  
174. void  BSP_IntHandlerEXTI15_10     (void)  { BSP_IntHandler(EXTI15_10_IRQn);       }  
175. void  BSP_IntHandlerRTCAlarm      (void)  { BSP_IntHandler(RTCAlarm_IRQn);        }  
176. void  BSP_IntHandlerUSBWakeUp     (void)  { BSP_IntHandler(USBWakeUp_IRQn);       }  
177. void  BSP_IntHandlerTIM8_BRK      (void)  { BSP_IntHandler(TIM8_BRK_IRQn);        }  
178. void  BSP_IntHandlerTIM8_UP       (void)  { BSP_IntHandler(TIM8_UP_IRQn);         }  
179. void  BSP_IntHandlerTIM8_TRG_COM  (void)  { BSP_IntHandler(TIM8_TRG_COM_IRQn);    }  
180. void  BSP_IntHandlerTIM8_CC       (void)  { BSP_IntHandler(TIM8_CC_IRQn);         }  
181. void  BSP_IntHandlerADC3          (void)  { BSP_IntHandler(ADC3_IRQn);            }  
182. void  BSP_IntHandlerFSMC          (void)  { BSP_IntHandler(FSMC_IRQn);            }  
183. void  BSP_IntHandlerSDIO          (void)  { BSP_IntHandler(SDIO_IRQn);            }  
184. void  BSP_IntHandlerTIM5          (void)  { BSP_IntHandler(TIM5_IRQn);            }  
185. void  BSP_IntHandlerSPI3          (void)  { BSP_IntHandler(SPI3_IRQn);            }  
186. void  BSP_IntHandlerUART4         (void)  { BSP_IntHandler(UART4_IRQn);           }  
187. void  BSP_IntHandlerUART5         (void)  { BSP_IntHandler(UART5_IRQn);           }  
188. void  BSP_IntHandlerTIM6          (void)  { BSP_IntHandler(TIM6_IRQn);            }  
189. void  BSP_IntHandlerTIM7          (void)  { BSP_IntHandler(TIM7_IRQn);            }  
190. void  BSP_IntHandlerDMA2_CH1      (void)  { BSP_IntHandler(DMA2_Channel1_IRQn);        }  
191. void  BSP_IntHandlerDMA2_CH2      (void)  { BSP_IntHandler(DMA2_Channel2_IRQn);        }  
192. void  BSP_IntHandlerDMA2_CH3      (void)  { BSP_IntHandler(DMA2_Channel3_IRQn);        }  
193. void  BSP_IntHandlerDMA2_CH4_5    (void)  { BSP_IntHandler(DMA2_Channel4_5_IRQn);      }  
194.   
195.   
196. /* 
197. ********************************************************************************************************* 
198. ********************************************************************************************************* 
199. *                                           LOCAL FUNCTIONS 
200. ********************************************************************************************************* 
201. ********************************************************************************************************* 
202. */  
203.   
204. /* 
205. ********************************************************************************************************* 
206. *                                          BSP_IntHandler() 
207. * 
208. * Description : Central interrupt handler. 
209. * 
210. * Argument(s) : int_id          Interrupt that will be handled. 
211. * 
212. * Return(s)   : none. 
213. * 
214. * Caller(s)   : ISR handlers. 
215. * 
216. * Note(s)     : none. 
217. ********************************************************************************************************* 
218. */  
219.   
220. static  void  BSP_IntHandler (u16  int_id)  
221. {  
222.   
223. #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                            /* Allocate storage for CPU status register    */  
224.     OS_CPU_SR     cpu_sr = 0u;  
225. #endif  
226.   
227.     OS_ENTER_CRITICAL();                                      /* 不支持中断嵌套，无需关中断    */  
228.     OSIntNesting++;  
229.     OS_EXIT_CRITICAL();  
230.   
231.     if (int_id < BSP_INT_SRC_NBR) {  
232.         BSP_IntVectTbl[int_id]();  
233.     }  
234.     OSIntExit();  
235. }  
236.   
237.   
238. /* 
239. ********************************************************************************************************* 
240. *                                        BSP_IntHandlerDummy() 
241. * 
242. * Description : Dummy interrupt handler. 
243. * 
244. * Argument(s) : none. 
245. * 
246. * Return(s)   : none. 
247. * 
248. * Caller(s)   : BSP_IntHandler(). 
249. * 
250. * Note(s)     : none. 
251. ********************************************************************************************************* 
252. */  
253.   
254. static  void  BSP_IntHandlerDummy (void)  
255. {  
256.   
257. }  

从上代码可以看到，增加了一个全局变量OSIntNeedSW。这个变量的使用是判断退出中断的时候需不需要任务调度，因为你在中断里没有做改变任务优先级的事，在退出的时候就无需重新调试，如需调度，只需加一个语句 OSIntNeedSW =OSIntSW_Enable; 当然这是临界代码，需关中断。

[cpp] view plaincopy

1. void  BSP_IntInit (void)  

这一函数必须在开中断前调用一次，初始化必要的变量。

还有两个系统函数必须改动，以实现这功能。在滴答时钟中断中，

[cpp] view plaincopy

1. void  OS_CPU_SysTickHandler (void)  

[cpp] view plaincopy

1. {  
2.     OS_CPU_SR  cpu_sr;  
3.   
4.   
5.     OS_ENTER_CRITICAL();                         /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR          */  
6.     OSIntNesting++;  
7.     OSIntNeedSW = OSIntSW_Enable;               // 需退出中断时进行任务调度切换  
8.     OS_EXIT_CRITICAL();  
9.   
10.     OSTimeTick();                                /* Call uC/OS-II's OSTimeTick()                       */  
11.   
12.     OSIntExit();                                 /* Tell uC/OS-II that we are leaving the ISR          */  
13. }  

最后需改动的一个函数是OSIntExit(),

[cpp] view plaincopy

1. void  OSIntExit (void)  
2. {  
3. #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                               /* Allocate storage for CPU status register */  
4.     OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;  
5. #endif  
6.   
7.     if (OSRunning == OS_TRUE) {  
8.         OS_ENTER_CRITICAL();  
9.         if (OSIntNesting > 0u) {                           /* Prevent OSIntNesting from wrapping       */  
10.             OSIntNesting--;  
11.         }  
12.         if (OSIntNesting == 0u) {                          /* Reschedule only if all ISRs complete ... */  
13.             if(OSIntNeedSW == OSIntSW_Enable){            // 在这判断是否需要任务切换调试  
14.                 OSIntNeedSW = OSIntSW_Disable;  
15.                 if (OSLockNesting == 0u) {                     /* ... and not locked.                      */  
16.                     OS_SchedNew();  
17.                     OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];  
18.                     if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {          /* No Ctx Sw if current task is highest rdy */  
19. #if OS_TASK_PROFILE_EN > 0u  
20.                         OSTCBHighRdy->OSTCBCtxSwCtr++;         /* Inc. # of context switches to this task  */  
21. #endif  
22.                         OSCtxSwCtr++;                          /* Keep track of the number of ctx switches */  
23.                         OSIntCtxSw();                          /* Perform interrupt level ctx switch       */  
24.                     }                      
25.                 }                  
26.             }  
27.         }  
28.         OS_EXIT_CRITICAL();  
29.     }  
30. }  

最终目的，通过增加一个OSIntNeedSW全局变量，来判断退出中断时是否需要进行任务调试切换。这样的话，在一般的中断处理函数处理的退出过程更快，缩短无改变任务优先级中断的处理时间。其实这功能在新的版本ucos III中已经实现了。

之前使用的版本我还按网上一些人的做法更改了ucos的移植文件，如下图，这是任务切换的时候，如果不使用OSTaskSwHook可以屏蔽下面四行汇编。，省四条语句。

[plain] view plaincopy

1.                                                             ; At this point, entire context of process has been saved  
2. PU_PendSVHandler_nosave  
3. ;PUSH    {R14}                                               ; Save LR exc_return value  
4. ;LDR     R0, =OSTaskSwHook                                   ; OSTaskSwHook();  
5. ;BLX     R0  
6. ;POP     {R14}  
7.   
8. LDR     R0, =OSPrioCur                                      ; OSPrioCur = OSPrioHighRdy;  
9. LDR     R1, =OSPrioHighRdy  
10. LDRB    R2, [R1]  
11. STRB    R2, [R0]  
12.   
13. LDR     R0, =OSTCBCur                                       ; OSTCBCur  = OSTCBHighRdy;  
14. LDR     R1, =OSTCBHighRdy  
15. LDR     R2, [R1]  
16. STR     R2, [R0]  
17.   
18. LDR     R0, [R2]                                            ; R0 is new process SP; SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;  
19. LDM     R0, {R4-R11}                                        ; Restore r4-11 from new process stack  
20. ADDS    R0, R0, #0x20  
21. MSR     PSP, R0                                             ; Load PSP with new process SP  
22. ORR     LR, LR, #0x04                                       ; Ensure exception return uses process stack  
23. CPSIE   I  
24. BX      LR                                                  ; Exception return will restore  

强烈推荐在调试阶段加入，并开启这宏定义

[cpp] view plaincopy

1. #ifdef USE_FULL_ASSERT  
2. /****************************************************************************** 
3. * 
4. * Function Name  : assert_failed 
5. * Description    : Reports the name of the source file and the source line  
6. number 
7. *                  where the assert_param error has occurred. 
8. * Input          : - file: pointer to the source file name 
9. *                  - line: assert_param error line source number 
10. * Output         : None 
11. * Return         : None 
12. *******************************************************************************/  
13. void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)  
14. {  
15.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number, 
16.      ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line)  
17. */  
18.   
19.   /* Infinite loop */  
20.     while (1)  
21.     {}  
22. }  
23. #endif