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【DSP28335 事件驱动】唤醒沉睡的 CPU：外部中断 (XINT) 实战

news 2025/8/16 15:22:37

大家好！在前面的教程中，我们的 main 函数总是在一个 while(1) 循环里忙碌地查询（轮询）按键状态。这种方式虽然可行，但 CPU 就像一个不停打电话问“你好了吗？”的人，既浪费了大量的计算资源，也无法保证响应的实时性。

今天，我们将学习一种革命性的工作方式——外部中断 (External Interrupt, XINT)。我们将教会 DSP 在没有事件发生时“休息”（执行主循环任务），只在外部引脚电平发生跳变（如按键被按下）的瞬间，才被唤醒去执行特定任务。这是构建高效、低功耗、高响应速度系统的核心技术。

一、硬件基础：外部中断的信号通路

[图1 & 图2: F28335 外部中断逻辑结构图]

DSP28335 提供了一个专门用来处理外部引脚电平变化的硬件中断系统。

7+1 个外部中断通道： F28335 共有 7 个可屏蔽外部中断 (XINT1 ~ XINT7) 和 1 个不可屏蔽外部中断 (XNMI)，其中 XNMI 和 XINT13 共用中断源。
灵活的 GPIO 映射： 并非所有 GPIO 都能触发所有外部中断。它们的分工如下：
- XINT1, XINT2: 只能由 GPIO0 ~ GPIO31 中的任意一个引脚来触发。
- XINT3 ~ XINT7: 只能由 GPIO32 ~ GPIO63 中的任意一个引脚来触发。
- XNMI/XINT13: 可由 GPIO0 ~ GPIO31 中的任意一个引幕脚来触发。

信号的完整旅程是：GPIO 引脚 -> GPIO 中断选择器 (GPIOXINTnSEL) -> XINTn 中断控制器 -> PIE 模块 -> C28x 内核。我们软件配置的核心，就是打通这条路径上的所有关卡。

二、核心寄存器：配置中断的“扳机”

[图3: 外部中断控制寄存器 XINTnCR 位定义]

每个外部中断通道（XINTn）都有一个对应的控制寄存器 XINTnCR，它有两大关键设置：

Polarity (位 3~2)：触发极性
- 00 或 10：下降沿触发。非常适合按键按下（电平从高到低）的场景。
- 01：上升沿触发。
- 11：上升沿和下降沿均触发。
Enable (位 0)：中断使能
- 0：禁止该外部中断通道。
- 1：使能该外部中断通道。这是打开 XINTn 模块自身功能的总开关。

三、软件配置八步法：让中断跑起来

配置一个外部中断，虽然涉及多个模块，但遵循一个清晰、固定的流程。下面我们以“配置 GPIO12 作为 XINT1 的触发源”为例，拆解这八个步骤。

(1) 初始化 PIE 模块
这是所有中断配置的起点。我们需要初始化 PIE 控制器和向量表，为中断系统搭建好基础框架。

InitPieCtrl();      // 初始化PIE控制器寄存器
IER = 0x0000;       // 清零CPU级中断使能寄存器
IFR = 0x0000;       // 清零CPU级中断标志寄存器
InitPieVectTable(); // 初始化PIE中断向量表，将其所有入口指向一个默认ISR

(2) 配置 GPIO 为输入模式
既然要接收外部信号，那么对应的 GPIO 引脚必须被配置为输入模式。

EALLOW;
// 使能GPIO时钟...
GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO12 = 0; // 设为通用GPIO
GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO12 = 0;  // 设为输入
EDIS;

(3) 映射 GPIO 到中断线
告诉系统，XINT1 这条中断专线应该去“监听”哪个 GPIO 引脚。

EALLOW;
// XINT1 的源选择寄存器，.GPIOSEL 字段写入引脚号
GpioIntRegs.GPIOXINT1SEL.bit.GPIOSEL = 12; // XINT1 由 GPIO12 触发
EDIS;

(4) 注册中断服务函数 (ISR)
将我们自己编写的 ISR 函数地址，写入到 PIE 向量表中 XINT1 对应的位置。

EALLOW;
PieVectTable.XINT1 = &EXTI1_IRQn; // EXTI1_IRQn 是我们函数的函数名
EDIS;

(5) 使能 PIE 级中断
根据 PIE 中断向量表，XINT1 属于 PIE 第 1 组的第 4 个中断 (INT1.4)。我们需要打开这个通道。

PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx4 = 1; // 使能 PIE 组1 的 INT4

(6) 配置 XINTn 的触发方式并使能
设置 XINTnCR 寄存器，定义我们需要的触发边沿，并正式启用 XINT1 模块。

XIntruptRegs.XINT1CR.bit.POLARITY = 0; // 0: 下降沿触发
XIntruptRegs.XINT1CR.bit.ENABLE = 1;   // 1: 使能 XINT1

(7) 使能 CPU 级中断
打开 CPU 级的总开关。因为 XINT1 最终汇集到 CPU 的 INT1 总线上，所以我们要使能 INT1，并打开全局中断。

IER |= M_INT1; // 使能CPU的INT1
EINT;          // 使能全局中断(Clear INTM bit)
ERTM;          // 使能调试事件

(8) 编写中断服务函数 (ISR)
这是中断发生后，CPU 最终要执行的代码。

// 使用 'interrupt' 关键字声明这是一个中断服务函数
interrupt void EXTI1_IRQn(void)
{// ... 在这里编写处理事件的代码 ...// !! 关键：向 PIE 发送“确认”信号，表示中断已处理PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; 
}

PIEACK 寄存器非常重要，它告诉 PIE 控制器，该组的中断已经得到响应，可以清除标志，以便下一次中断能正常触发。

四、代码实战：按键触发 LED 翻转

下面我们通过完整的代码，实现用 K1 键 (连接 GPIO12) 触发 XINT1 中断来翻转 LED2，用另一个按键 (连接 GPIO13) 触发 XINT2 中断来翻转 LED3。

1. exti.h (头文件)

#ifndef EXTI_H_
#define EXTI_H_#include "DSP2833x_Device.h"     // DSP2833x 头文件
#include "DSP2833x_Examples.h"   // DSP2833x 例子相关头文件void EXTI1_Init(void);
interrupt void EXTI1_IRQn(void);void EXTI2_Init(void);
interrupt void EXTI2_IRQn(void);#endif /* EXTI_H_ */

2. exti.c (源文件)

#include "exti.h"
#include "leds.h"
#include "key.h"void EXTI1_Init(void)
{EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.GPIOINENCLK = 1;    // GPIO input clockEDIS;EALLOW;//KEY端口配置GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO12=0;GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO12=0;GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO12=0;GpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO12 = 0;        // 外部中断1（XINT1）与系统时钟SYSCLKOUT同步GpioCtrlRegs.GPBMUX2.bit.GPIO48=0;GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO48=1;GpioCtrlRegs.GPBPUD.bit.GPIO48=0;GpioDataRegs.GPBCLEAR.bit.GPIO48=1;EDIS;EALLOW;GpioIntRegs.GPIOXINT1SEL.bit.GPIOSEL = 12;   // XINT1是GPIO12EDIS;EALLOW;	// 修改被保护的寄存器，修改前应添加EALLOW语句PieVectTable.XINT1 = &EXTI1_IRQn;EDIS;   // EDIS的意思是不允许修改被保护的寄存器PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx4 = 1;          // 使能PIE组1的INT4XIntruptRegs.XINT1CR.bit.POLARITY = 0;      // 下降沿触发中断XIntruptRegs.XINT1CR.bit.ENABLE= 1;        // 使能XINT1IER |= M_INT1;                              // 使能CPU中断1（INT1）EINT;                                       // 开全局中断ERTM;
}interrupt void EXTI1_IRQn(void)
{Uint32 i;for(i=0;i<10000;i++);    //键盘消抖动while(!KEY_H1);LED2_TOGGLE;PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1=1;
}void EXTI2_Init(void)
{EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.GPIOINENCLK = 1;    // GPIO input clockEDIS;EALLOW;//KEY端口配置GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO13=0;GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO13=0;GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO13=0;GpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO13 = 2;        // 外部中断2（XINT2）输入限定6个采样窗口GpioCtrlRegs.GPACTRL.bit.QUALPRD1 = 0xFF;   // 每个采样窗口的周期为510*SYSCLKOUTGpioCtrlRegs.GPBMUX2.bit.GPIO48=0;GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO48=1;GpioCtrlRegs.GPBPUD.bit.GPIO48=0;GpioDataRegs.GPBCLEAR.bit.GPIO48=1;EDIS;EALLOW;GpioIntRegs.GPIOXINT2SEL.bit.GPIOSEL = 13;   // XINT2是GPIO13EDIS;EALLOW;	// 修改被保护的寄存器，修改前应添加EALLOW语句PieVectTable.XINT2 = &EXTI2_IRQn;EDIS;   // EDIS的意思是不允许修改被保护的寄存器PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx5 = 1;          // 使能PIE组1的INT5XIntruptRegs.XINT2CR.bit.POLARITY = 0;      // 下降沿触发中断XIntruptRegs.XINT2CR.bit.ENABLE = 1;        // 使能XINT2IER |= M_INT1;                              // 使能CPU中断1（INT1）EINT;                                       // 开全局中断ERTM;
}interrupt void EXTI2_IRQn(void)
{Uint32 i;for(i=0;i<10000;i++);    //键盘消抖动while(!KEY_H2);LED3_TOGGLE;PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1=1;
}

3. mian.c (源文件)

#include "DSP2833x_Device.h"     // DSP2833x Headerfile Include File
#include "DSP2833x_Examples.h"   // DSP2833x Examples Include File#include "leds.h"
#include "exti.h"/*******************************************************************************
* 函 数 名         : main
* 函数功能		   : 主函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void main()
{int i=0;InitSysCtrl();InitPieCtrl();IER = 0x0000;IFR = 0x0000;InitPieVectTable();LED_Init();EXTI1_Init();EXTI2_Init();while(1){i++;if(i%2000==0){LED1_TOGGLE;}DELAY_US(100);}
}

可以看到，主循环 while(1) 里不再有 KEY_Scan() 函数了。CPU 只是在悠闲地闪烁着 LED1，完全不用关心按键何时按下。一旦按键按下，硬件会自动打断 CPU，去执行对应的 ISR，执行完毕后再无缝返回，这正是中断的魅力所在。