Q：什么是ISR？

A：ISR 是指中斷服務(wù)程序。 這些是存儲(chǔ)在特定內(nèi)存地址的函數(shù)，當(dāng)發(fā)生某種類(lèi)型的中斷時(shí)會(huì)調(diào)用這些函數(shù)。 Cortex-M 處理器系列具有管理中斷執(zhí)行的 NVIC

Q：我們可以給ISP傳遞參數(shù)或從ISR返回一個(gè)值嗎？為什么？

A：ISR 不返回任何內(nèi)容并且不允許傳遞任何參數(shù)。

當(dāng)硬件或軟件中斷發(fā)生時(shí)會(huì)調(diào)用 ISR，它不會(huì)被任何代碼調(diào)用，所以這就是沒(méi)有參數(shù)傳遞到 ISR 的原因。因?yàn)樗粫?huì)被任何代碼調(diào)用，所以它不會(huì)有返回值。

Q：什么是 volatile 關(guān)鍵字？

A：volatile 關(guān)鍵字是一個(gè)類(lèi)型限定符，可防止對(duì)象進(jìn)行編譯器優(yōu)化。根據(jù) C 標(biāo)準(zhǔn)，具有 volatile 限定類(lèi)型的對(duì)象可能會(huì)以實(shí)現(xiàn)未知的方式進(jìn)行修改或具有其他未知的副作用。您也可以說(shuō) volatile 限定對(duì)象的值可以隨時(shí)更改，而無(wú)需代碼采取任何操作。如果對(duì)象由 volatile 限定符限定，則每次程序訪(fǎng)問(wèn)該對(duì)象時(shí)，編譯器都會(huì)從內(nèi)存中重新加載該值，這意味著它可以防止將變量緩存到寄存器中。從內(nèi)存中讀取值是檢查值不可預(yù)測(cè)變化的唯一方法。

Q：標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言和嵌入式C語(yǔ)言有什么區(qū)別？

A：C語(yǔ)言：是一種通用編程語(yǔ)言，廣泛用于設(shè)計(jì)任何類(lèi)型的基于桌面的應(yīng)用程序。 它是一種用于開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)編程語(yǔ)言。 C 語(yǔ)言的主要特點(diǎn)包括對(duì)內(nèi)存的低級(jí)訪(fǎng)問(wèn)、一組簡(jiǎn)單的關(guān)鍵字和干凈的風(fēng)格，這些特點(diǎn)使 C 語(yǔ)言適用于操作系統(tǒng)或編譯器開(kāi)發(fā)等系統(tǒng)編程。 本質(zhì)上它采用原生平臺(tái)開(kāi)發(fā)方案，即它開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序是平臺(tái)相關(guān)的，只能在單一平臺(tái)上使用。

嵌入式 C：是標(biāo)準(zhǔn)C的擴(kuò)展，而不能說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)C的一部分。嵌入式C語(yǔ)言用于開(kāi)發(fā)基于微控制器的應(yīng)用程序。 嵌入式C語(yǔ)言對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C的擴(kuò)展是I/O硬件尋址、定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算、訪(fǎng)問(wèn)地址空間等。

本公眾號(hào)會(huì)更新一篇關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言與嵌入式C語(yǔ)言的區(qū)別，歡迎持續(xù)關(guān)注。

Q：C 中的 const 和 volatile 限定符有什么區(qū)別？

A：const 關(guān)鍵字是編譯器強(qiáng)制執(zhí)行的，它表示程序無(wú)法更改對(duì)象的值，這意味著它使對(duì)象成為不可修改的類(lèi)型。 讓我們看一個(gè)例子，

const int a = 0;

如果我們嘗試修改“a”的值，我們將得到編譯器錯(cuò)誤，因?yàn)椤癮”用 const 關(guān)鍵字限定，防止更改“a”（整數(shù)變量）的值。

volatile 會(huì)阻止任何編譯器優(yōu)化，并表示對(duì)象的值可以被程序控制之外的東西更改，因此編譯器不會(huì)對(duì)對(duì)象做出任何假設(shè)。 看個(gè)例子，

volatile int a;

當(dāng)編譯器看到上面的聲明時(shí)，它會(huì)避免對(duì)“a”做出任何假設(shè)，并在每次迭代中從分配給“a”的地址讀取值。

Q：C中的變量可以既是const又是volatile嗎？

A：是的，可以同時(shí)使用 const 和 volatile。

將 volatile 和 const 關(guān)鍵字一起使用的一個(gè)重要用途是在訪(fǎng)問(wèn) GPIO 寄存器時(shí)。在 GPIO被配置為輸入的情況下，讀取到的值將取決于外部因素（如開(kāi)關(guān)或其他設(shè)備的輸出信號(hào)）的改變。在這種情況下， volatile 發(fā)揮著重要作用，并確保編譯器始終從 GPIO 地址讀取值并避免做出任何優(yōu)化。

使用 volatile 關(guān)鍵字后，無(wú)論何時(shí)訪(fǎng)問(wèn)端口，您都會(huì)獲得正確的值，但仍然存在另一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)橹羔槻皇?const 類(lèi)型，當(dāng)您的程序更改了指針的指向地址時(shí)，所獲取的數(shù)值就是錯(cuò)誤的，這樣我們就必須創(chuàng)建一個(gè)帶有 volatile 關(guān)鍵字的常量指針。

定義的用法為：

int volatile * const PortRegister;

理解：

Q：常用的使用volatile的場(chǎng)合？

A：1、訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存映射外設(shè)寄存器或硬件狀態(tài)寄存器。

#define COM_STATUS_BIT  0x00000006


uint32_t const volatile * const pStatusReg = (uint32_t*)0x00020000;


unit32_t GetRecvData()
{
    unit32_t RecvData;
    
    //Code to receive data
    while (((*pStatusReg)  & COM_STATUS_BIT) == 0)
    {
        // Wait until flag does not set
        //Received data in RecvData


    }
    return RecvData;
}

2、在多個(gè)線(xiàn)程之間共享全局變量或緩沖區(qū)

3、在中斷例程或信號(hào)處理程序中訪(fǎng)問(wèn)全局變量

volatile int giFlag = 0;


ISR(void)
{
    giFlag = 1;
}


int main(void)
{


    while (!giFlag)
    {
        //do some work
    }


    return 0;
}

Q：什么是中斷延遲？

A：中斷延遲是處理器響應(yīng)中斷請(qǐng)求所用的時(shí)鐘周期數(shù)。 這個(gè)時(shí)鐘周期數(shù)是在中斷請(qǐng)求的發(fā)生和中斷處理程序的第一條指令之間計(jì)數(shù)。

Cortex-M 處理器的中斷延遲非常低。 在下表中列出了 Cortex-M 處理器的中斷延遲。

Q：如何減少中斷延遲？

A：中斷延遲取決于許多因素，我在下面的陳述中提到了一些因素。

• 平臺(tái)和中斷控制器。

• CPU 時(shí)鐘速度。

• 定時(shí)器頻率

• 緩存配置。

• 應(yīng)用程序。

因此，通過(guò)正確選擇平臺(tái)和處理器，我們可以輕松減少中斷延遲。 我們還可以通過(guò)縮短 ISR 并避免在 ISR 內(nèi)調(diào)用函數(shù)來(lái)減少中斷延遲。

Q：在中斷服務(wù)程序(ISR) 中調(diào)用printf() 是否安全？

A：不建議在接ISR中調(diào)用printf()

Q：可以在 ISR 中放置斷點(diǎn)嗎？

A：可以設(shè)置斷點(diǎn)，但是不建議這么做。

Q：在ISR中可以調(diào)用任何函數(shù)嗎？

A：是的，但是不建議在中斷中直接調(diào)用函數(shù)；建議在中斷中先設(shè)置相關(guān)標(biāo)志或執(zhí)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，在主循環(huán)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

Q：什么是中斷嵌套？

A：在嵌套中斷系統(tǒng)中，即使正在執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)，也可以隨時(shí)隨地進(jìn)行中斷。 但是，只有最高優(yōu)先級(jí)的 ISR 會(huì)立即執(zhí)行。 優(yōu)先級(jí)次高的 ISR 將在最高優(yōu)先級(jí)的 ISR 完成后執(zhí)行。

嵌套中斷系統(tǒng)的規(guī)則是：

• 所有中斷都必須被設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)。

• 初始化后，任何中斷都可以隨時(shí)隨地發(fā)生。

• 如果低優(yōu)先級(jí) ISR 被高優(yōu)先級(jí)中斷中斷，則執(zhí)行高優(yōu)先級(jí) ISR。

• 如果高優(yōu)先級(jí) ISR 被低優(yōu)先級(jí)中斷中斷，則高優(yōu)先級(jí) ISR 繼續(xù)執(zhí)行。

• 必須按時(shí)間順序執(zhí)行相同優(yōu)先級(jí)的 ISR

Q：ARM Cortex 中的NVIC是什么？

A：Cortex-M 處理器系列中的嵌套向量中斷控制器 (NVIC) 是具有極其靈活的中斷優(yōu)先級(jí)管理的中斷控制器的一個(gè)示例。 它支持可編程優(yōu)先級(jí)、自動(dòng)嵌套中斷支持以及對(duì)多個(gè)中斷屏蔽的支持，同時(shí)仍然非常易于程序員使用。

NVIC 的 Cortex-M3 和 Cortex-M4 處理器支持多達(dá) 240 個(gè)中斷輸入，具有 8 個(gè)多達(dá) 256 個(gè)可編程優(yōu)先級(jí)。

Q：可以更改 Cortex-M 處理器系列的中斷優(yōu)先級(jí)嗎？

A：可以。

Q：什么是啟動(dòng)代碼，在進(jìn)入main函數(shù)前芯片都做了什么工作？

A：芯片上電后，進(jìn)入main 函數(shù)之前調(diào)用的代碼是啟動(dòng)代碼，一般是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的一小段代碼。
啟動(dòng)代碼至少包括以下部分

• 堆棧區(qū)的聲明

• 堆區(qū)的聲明

• 矢量表

• 重置處理程序代碼

• 其他異常處理程序代碼

Q：如何訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的固定地址？

A：

//Memory address, you want to access
#define RW_FLAG 0x1FFF7800


//Pointer to access the Memory address
volatile uint32_t *flagAddress = NULL;


//variable to stored the read value
uint32_t readData = 0;


//Assign addres to the pointer
flagAddress = (volatile uint32_t *)RW_FLAG;


//Read value from memory
* flagAddress = 12; // Write


//Write value to the memory
readData = * flagAddress;

Q：什么是堆棧溢出？

A：如果您的程序嘗試訪(fǎng)問(wèn)超出可用堆棧內(nèi)存的限制，則會(huì)發(fā)生堆棧溢出。換句話(huà)說(shuō)，如果調(diào)用堆棧指針超出堆棧邊界，則可以說(shuō)發(fā)生堆棧溢出。
如果發(fā)生堆棧溢出，程序可能會(huì)崩潰，或者可以說(shuō)是堆棧溢出導(dǎo)致的分段錯(cuò)誤

Q：I2C和SPI的區(qū)別是什么？

A：在嵌入式系統(tǒng)中，I2C和SPI都扮演著重要的角色。這兩種通信協(xié)議都是同步通信的例子，但仍然有一些重要的區(qū)別。I2C 和 SPI 通信協(xié)議之間的重要區(qū)別。

• I2C 支持半雙工，而 SPI 是全雙工通信。

• I2C 只需要兩線(xiàn)進(jìn)行通信，而 SPI 需要三線(xiàn)或四線(xiàn)進(jìn)行通信（取決于要求）。

• 與 SPI 通信相比，I2C 速度較慢。

• I2C 比 SPI 消耗更多功率。

• I2C 比 SPI 更不易受噪聲影響。

• 與 SPI 通信協(xié)議相比，I2C 的實(shí)現(xiàn)成本更低。

• I2C 工作在線(xiàn)路和邏輯上，它有一個(gè)上拉電阻，而在 SPI 的情況下不需要上拉電阻。

• 在 I2C 通信中，我們?cè)诿總€(gè)字節(jié)后獲得確認(rèn)位，SPI 通信協(xié)議不需要。

• I2C 確保從設(shè)備接收發(fā)送的數(shù)據(jù)，而 SPI 不驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否正確接收。

• I2C 支持多主機(jī)通信，而 SPI 不支持多主機(jī)通信。

• I2C 和 SPI 之間的一大區(qū)別在于，I2C 支持同一總線(xiàn)上的多個(gè)設(shè)備，而無(wú)需任何額外的選擇線(xiàn)（基于設(shè)備地址工作），而 SPI 需要額外的信號(hào)（從選擇線(xiàn)）線(xiàn)來(lái)管理同一總線(xiàn)上的多個(gè)設(shè)備。

• I2C 支持仲裁，而 SPI 不支持仲裁。

• I2C 支持時(shí)鐘延長(zhǎng)，而 SPI 不支持時(shí)鐘延長(zhǎng)。

• I2C 可以被一個(gè)未能釋放通信總線(xiàn)的設(shè)備鎖定。

• 由于起始位和停止位，I2C 有一些額外的開(kāi)銷(xiāo)。

• I2C 更適合長(zhǎng)距離，而 SPI 更適合短距離。

Q：RS232和RS485有什么區(qū)別？

A：RS232 和 RS485 之間的一些重要區(qū)別：

審核編輯 ：李倩