江協科技STM32課程筆記（二）

二、外部中斷EXTI

中斷：在主程序運行過程中，出現了特定的中斷觸發條件（中斷源），使得CPU暫停當前正在運行的程序，轉而去處理中斷程序，處理完成后又返回原來被暫停的位置繼續運行。

1、stm32中斷簡介

stm32F103有68個可屏蔽中斷通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多個外設。使用NVIC（嵌套中斷向量控制器）統一管理中斷，每個中斷通道都擁有16個可編程的優先等級，可對優先級進行分組，進一步設置搶占優先級和響應優先級。

EXTI0~EXTI4、EXTI9_5和EXTI15_10：即為外部中斷，其中后面兩個為共用的中斷通道，需要在中斷函數中根據標志位判斷是哪個中斷源；

2、NVIC嵌套中斷向量控制器

CPU中用于控制分配中斷優先級，并根據優先級分配中斷的先后執行順序的模塊。分為搶占優先級?（英文前綴pre先占優先級）和響應優先級（英文前綴sub次占優先級）。

搶占優先級是可以產生中斷嵌套，在低搶占優先級的中斷執行中間先執行搶占優先級高的。

響應優先級是插隊，在低響應優先級中斷執行前插隊，但不能搶占。

NVIC中使用SCB_AIRCR寄存器的四位PRIGRUOP進行分組，分配有多少個搶占優先級，有多少個響應優先級。

然后通過NVIC_IPRx寄存器的7～4位決定每個中斷通道的優先級，高n位為搶占優先級，低4-n位為響應優先級。IPRx在庫函數中均已經直接按字節幫我們定義好了，直接使用NVIC->IP[通道號]即可。

NVIC的其他寄存器主要是控制中斷通道是否使能、是否有中斷掛起、設置和清除掛起位等，可以參考手冊和例程

3、EXTI外部中斷控制器

這部分屬于內核外設部分，對于互聯型產品,外部中斷/事件控制器由20個產生事件/中斷請求的邊沿檢測器組成,對于其它產品,則有19個能產生事件/中斷請求的邊沿檢測器。每個輸入線可以獨立地配置輸入類型(脈沖或掛起)和對應的觸發事件(上升沿或下降沿或者雙邊沿都觸發)。每個輸入線都可以獨立地被屏蔽。掛起寄存器保持著狀態線的中斷請求。

事件是指，引腳電平不發生中斷，信號不進入CPU，而是觸發DAC、DMA等外設，用于外設聯合工作。

GPIOA每個引腳需要通過AFIO選通，然后輸入到EXTI中；所以PA0、PB0。。。中只能有一個選通，并進入EXTI0中斷通道。

EXTI的結構

可見支持上升沿、下降沿、雙邊沿和軟件觸發方式。當一個中斷來了，會在請求掛起寄存器中對應位置1，然后根據中斷屏蔽寄存器來決定是否響應中斷。最上面就是外設接口和APB總線，我們可以通過總線訪問這些寄存器

4、使用

對射式紅外傳感器計次

EXTI庫

void EXTI_DeInit(void);      // 清除EXTI的配置，恢復成上電默認的狀態
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);    // 調用這個函數根據結構體里的參數配置EXTI外設，使用方法和GPIO_Init一樣
void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);   // 調用這個函數可以把參數傳遞的結構體變量復制一個默認值
// 前面三個函數，基本所有的外設都有，像是庫函數的模板函數一樣，基本每個外設都需要這些類型的函數
void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);  
/*軟件觸發外部中斷的，調用這個函數，參數給一個指定的中斷線，就能軟件觸發一次外部中斷 ，如果程序需要用到這個功能的話，可以使用這個函數，如果
只需要外部引腳出啊發中斷，那就不需要這個函數了*/
/*如果想在主程序里查看和清除標志位，就用下面兩個函數*/
FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line); // 獲取指定的標志位是否被置1了
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);  // 對置1的標志位進行清除
/*對于這些標志位，有的比較緊急，在置標志位后會觸發中斷，在中斷函數里，如果想查看標志位和清除標志位，就用下面兩個函數*/
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);  // 獲取中斷標志位是否被置1了
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line); // 清除中斷掛起標志位
/*上面4個函數也是庫函數的模板函數，很多模塊都有這四個函數，因為在外設運行過程中，會產生一些狀態標志位，比如外部中斷來了，
會有一個掛起寄存器置了一下標志位，對于其它外設，比如串口收到數據，會置標志位，定時器時間到，也會置標志位，這些標志位都是放在狀態寄存器的
，當程序想要看這些標志位時，就可以用到這四個函數*/

NVIC庫

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);    // 這個函數是用來中斷分組的，參數是中斷分組的方式
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);  // 根據結構體里面的指定參數初始化NVIC
void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);    //設置中斷向量表
void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);  //系統低功耗配置

代碼


uint16_t CountSensor_Count;				//全局變量，用于計數/*** 函    數：計數傳感器初始化* 參    數：無* 返 回 值：無*/
void CountSensor_Init(void)
{/*開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//開啟GPIOB的時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);		//開啟AFIO的時鐘，外部中斷必須開啟AFIO的時鐘/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//將PB14引腳初始化為上拉輸入/*AFIO選擇中斷引腳*/GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//將外部中斷的14號線映射到GPIOB，即選擇PB14為外部中斷引腳/*EXTI初始化*/EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						//定義結構體變量EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;					//選擇配置外部中斷的14號線EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//指定外部中斷線使能EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			//指定外部中斷線為中斷模式EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;		//指定外部中斷線為下降沿觸發EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								//將結構體變量交給EXTI_Init，配置EXTI外設/*NVIC中斷分組*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);				//配置NVIC為分組2//即搶占優先級范圍：0~3，響應優先級范圍：0~3//此分組配置在整個工程中僅需調用一次//若有多個中斷，可以把此代碼放在main函數內，while循環之前//若調用多次配置分組的代碼，則后執行的配置會覆蓋先執行的配置/*NVIC配置*///10~15共用一個中斷通道NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定義結構體變量NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		//選擇配置NVIC的EXTI15_10線NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC線路使能NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//指定NVIC線路的搶占優先級為1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC線路的響應優先級為1NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//將結構體變量交給NVIC_Init，配置NVIC外設
}/*** 函    數：獲取計數傳感器的計數值* 參    數：無* 返 回 值：計數值，范圍：0~65535*/
uint16_t CountSensor_Get(void)
{return CountSensor_Count;
}/*** 函    數：EXTI15_10外部中斷函數* 參    數：無* 返 回 值：無* 注意事項：此函數為中斷函數，無需調用，中斷觸發后自動執行*           函數名為預留的指定名稱，可以從啟動文件復制*           請確保函數名正確，不能有任何差異，否則中斷函數將不能進入*/
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)		//判斷是否是外部中斷14號線觸發的中斷{/*如果出現數據亂跳的現象，可再次判斷引腳電平，以避免抖動*/if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0){CountSensor_Count ++;					//計數值自增一次}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);		//清除外部中斷14號線的中斷標志位//中斷標志位必須清除//否則中斷將連續不斷地觸發，導致主程序卡死}
}int main(void)
{OLED_Init();			//OLED初始化CountSensor_Init();		//計數傳感器初始化/*顯示靜態字符串*/OLED_ShowString(1, 1, "Count:");	//1行1列顯示字符串Count:while (1){OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);		//OLED不斷刷新顯示CountSensor_Get的返回值}
}

OLED代碼使用GPIO開漏輸出模擬I2C總線，具體代碼見江協科技官網。后續學習I2C時再仔細研讀