STM32-EXTI外部中斷

目錄

一、中斷系統

二、STM32中斷

三、NVIC（嵌套中斷向量控制器）基本結構

四、NVIC優先級分組

五、EXTI外部中斷

5.1 外部中斷基本知識

5.2 外部中斷（EXTI）基本結構

?編輯

5.2.1開發步驟：?

5.3 AFIO復用IO口

5.4 EXTI內部框圖

六、AFIO庫函數

七、EXTI庫函數?

八、NVIC庫函數

九、中斷函數

以上函數具體使用請參考”第十章、實驗“?

十、實驗

10.1對射式紅外傳感器計次

10.2旋轉編碼器計次

十一、中斷編程建議

一、中斷系統

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

中斷優先級：當有多個中斷源同時申請中斷時，CPU會根據中斷源的輕重緩急進行裁決，優先響應更加緊急的中斷源

中斷嵌套：當一個中斷程序正在運行時，又有新的更高優先級的中斷源申請中斷，CPU再次暫停當前中斷程序，轉而去處理新的中斷程序，處理完成后依次進行返回

二、STM32中斷

?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

三、NVIC（嵌套中斷向量控制器）基本結構

作用：統一分配中斷優先級和管理中斷

四、NVIC優先級分組

NVIC的中斷優先級由優先級寄存器的4位（0~15）決定，這4位可以進行切分，分為高n位的搶占優先級和低4-n位的響應優先級

搶占優先級高的可以中斷嵌套，響應優先級高的可以優先排隊，搶占優先級和響應優先級均相同的按中斷號排隊

五、EXTI外部中斷

5.1 外部中斷基本知識

①EXTI（Extern Interrupt）外部中斷

②EXTI可以監測指定GPIO口的電平信號，當其指定的GPIO口產生電平變化時，EXTI將立即向NVIC發出中斷申請，經過NVIC裁決后即可中斷CPU主程序，使CPU執行EXTI對應的中斷程序
③支持的觸發方式：上升沿/下降沿/雙邊沿/軟件觸發
④支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同時觸發中斷
⑤通道數：16個GPIO_Pin，外加PVD輸出、RTC鬧鐘、USB喚醒、以太網喚醒
⑥觸發響應方式：中斷響應/事件響應

中斷響應：引腳電平變化觸發中斷

事件響應：不觸發中斷，觸發其他外設操作

5.2 外部中斷（EXTI）基本結構

5.2.1開發步驟：?

①配置RCC，把涉及到的外設時鐘都打開

②配置GPIO，選擇端口為輸入模式

③配置AFIO，選擇用的某一路GPIO，連接到后面的EXTI

④配置EXTI，選擇邊沿觸發方式、觸發響應方式（中斷響應/事件響應）

⑤配置NVIC，給中斷選擇合適的優先級

5.3 AFIO復用IO口

AFIO主要用于引腳復用功能的選擇和重定義

在STM32中，AFIO主要完成兩個任務：復用功能引腳重映射、中斷引腳選擇

5.4 EXTI內部框圖

六、AFIO庫函數

void GPIO_AFIODeInit(void);//復位AFIO

//配置AFIO事件輸出功能

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

/*下面兩個重要*/
void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

//引腳重映射，第一個參數：重映射的方式；第二個參數：新的狀態
void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

//配置AFIO的數據選擇器，本節中斷用到的函數


void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

//以太網相關

AFIO中斷選擇函數詳解

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);?

第一個參數：GPIO_PortSourceGPIOx where x can be (A..G)

第二個參數：GPIO_PinSourcex where x can be (0..15)

七、EXTI庫函數?

void EXTI_DeInit(void);//清除所有EXTI配置，復位
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//結構體方式初始化EXTI
void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//給結構體變量賦默認值


void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);//軟件觸發外部中斷

/*主函數查看和清除標志位*/
FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);//獲取指定標志位是否被置1
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);//對置1的標志位清除

/*中斷函數查看和清除標志位*/
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

八、NVIC庫函數

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);//中斷分組的方式，整個芯片只能用一種，最好放在主函數中
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);//結構體方式初始化NVIC

/*下面兩個不常用*/
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

九、中斷函數

每個通道對應一個中斷函數，在啟動文件中可查看

開發技巧：

在中斷函數中，先進行中斷標志位的判斷，確保是我們想要的中斷源觸發的函數；然后再使用清除標志位函數清除，否則會一直執行中斷函數，在中斷函數里卡死。

以上函數具體使用請參考”第十章、實驗“?

十、實驗

10.1對射式紅外傳感器計次

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"int main(void)
{OLED_Init();CountSensor_Init();OLED_ShowString(1,1 ,"Count:");while (1){OLED_ShowNum(1,7,CountSensor_Get(),5);}
}

CountSensor.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device headeruint16_t CountSensor_Count;void CountSensor_Init(void)
{/*一、開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//開啟APB2時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//開啟AFIO時鐘/*二、GPIO配置*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉輸入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);/*三、AFIO配置*/GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);/*四、EXTI第14個線路配置為中斷模式，下降沿觸發，開啟中斷*/EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;//EXTI線EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//開啟或關閉EXTIEXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中斷模式或者事件模式EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//指定觸發信號的有效邊沿EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);/*五、配置NVIC*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//優先級分組NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//選擇中斷通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能或失能NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//搶占優先級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//響應優先級NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}uint16_t CountSensor_Get(void)
{return CountSensor_Count;
}void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)    //判斷標志位，是否是EXTI_Line14觸發的中斷{CountSensor_Count++;  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除標志位}}

CountSensor.h

#ifndef __COUNTSENSOR_H
#define __COUNTSENSOR_Hvoid CountSensor_Init(void);
uint16_t CountSensor_Get(void);#endif

10.2旋轉編碼器計次

?mian.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Encoder.h"int16_t Num;int main(void)
{OLED_Init();Encoder_Init();OLED_ShowString(1,1,"Num:");while (1){Num += Encoder_Get();OLED_ShowSignedNum(1,5,Num,5);  }
}

Encoder.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device headerint16_t Encoder_Count;//無符號變量/*初始化操作*/
void Encoder_Init(void)
{/*一、開啟時鐘*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//開啟APB2時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//開啟AFIO時鐘/*二、GPIO配置*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉輸入GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);/*三、AFIO配置*/GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1);/*四、EXTI第0/1個線路配置為中斷模式，下降沿觸發，開啟中斷*/EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);/*五、配置NVIC*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//優先級分組NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//搶占優先級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//響應優先級NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//搶占優先級NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;//響應優先級NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}int16_t Encoder_Get(void)
{int16_t Temp;Temp = Encoder_Count;Encoder_Count = 0;return Temp;
}/*正轉中斷函數*/
void EXTI1_IRQHandler(void)
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)					//B相下降沿（中斷）{if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0) == 0)	//A相低電平{Encoder_Count ++;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);}
}/*反轉中斷函數*/
void EXTI0_IRQHandler(void)
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)					//A相下降沿（中斷）{if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)	//B相低電平{Encoder_Count --;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}
}

Encoder.h

#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_Hvoid Encoder_Init(void);
int16_t Encoder_Get(void);#endif

十一、中斷編程建議

①在中斷函數中，不要執行耗時過長的代碼，中斷函數要簡短快速，不要執行Delay函數，防止主程序受到嚴重阻塞

②不要在主函數和中斷函數中調用相同的函數或者操作同一個硬件

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