關(guān)于STM32外部中斷

以下總結(jié)參考原子STM32開發(fā)指南

STM32F103 的中斷控制器支持 19 個(gè)外部中斷/事件請(qǐng)求。STM32F103 的19 個(gè)外部中斷為：

線 0~15：對(duì)應(yīng)外部 IO 口的輸入中斷。

線 16：連接到 PVD 輸出。

線 17：連接到 RTC 鬧鐘事件。

線 18：連接到 USB 喚醒事件。

每個(gè)中斷線對(duì)應(yīng)了最多 7 個(gè) IO 口，以線 0 為例：它對(duì)應(yīng)了 GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、 GPIOF.0、 GPIOG.0。

在庫函數(shù)中，配置 GPIO 與中斷線的映射關(guān)系的函數(shù) GPIO_EXTILineConfig()來實(shí)現(xiàn)的：

voidGPIO_EXTILineConfig(uint8_tGPIO_PortSource,uint8_tGPIO_PinSource);

然后看一下這個(gè)函數(shù)的使用范例：

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);//將中斷線2與GPIOE映射起來

中斷線上中斷的初始化是通過函數(shù) EXTI_Init()實(shí)現(xiàn)的。EXTI_Init()函數(shù)的定義是：

voidEXTI_Init(EXTI_InitTypeDef*EXTI_InitStruct);

我們來看看結(jié)構(gòu)體 EXTI_InitTypeDef 的成員變量：

typedefstruct

{

uint32_tEXTI_Line;

EXTIMode_TypeDefEXTI_Mode;

EXTITrigger_TypeDefEXTI_Trigger;

FunctionalStateEXTI_LineCmd;

}EXTI_InitTypeDef;

第一個(gè)參數(shù)是中斷線的標(biāo)號(hào)，取值范圍為EXTI_Line0~EXTI_Line15。

第二個(gè)參數(shù)是中斷模式，可選值為中斷 EXTI_Mode_Interrupt 和事件 EXTI_Mode_Event。

第三個(gè)參數(shù)是觸發(fā)方式，可以是下降沿觸發(fā) EXTI_Trigger_Falling，上升沿觸發(fā) EXTI_Trigger_Rising，或者任意電平（上升沿和下降沿）觸發(fā)EXTI_Trigger_Rising_Falling。

最后一個(gè)參數(shù)就是使能中斷線。

下面我們用一個(gè)使用范例來說明這個(gè)函數(shù)的使用：

EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//根據(jù)EXTI_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)EXTI寄存器

這樣就設(shè)置好中斷線和 GPIO 映射關(guān)系，然后又設(shè)置好了中斷的觸發(fā)模式等初始化參數(shù)。既然是外部中斷，我們還需要設(shè)置NVIC中斷優(yōu)先級(jí)。

下面介紹一下NVIC

首先要講解的是中斷優(yōu)先級(jí)分組函數(shù) NVIC_PriorityGroupConfig，其函數(shù)申明如下：

voidNVIC_PriorityGroupConfig(uint32_tNVIC_PriorityGroup);

這個(gè)函數(shù)的作用是對(duì)中斷的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分組，這個(gè)函數(shù)在系統(tǒng)中只能被調(diào)用一次，一旦分組確定就最好不要更改。

比如我們?cè)O(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)分組值為 2，那么方法是：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

這樣就確定了一共為“2 位搶占優(yōu)先級(jí)，2 位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)”。

下面我們講解一個(gè)重要的函數(shù)為中斷初始化函數(shù) NVIC_Init，其函數(shù)申明為：

voidNVIC_Init(NVIC_InitTypeDef*NVIC_InitStruct);

其中 NVIC_InitTypeDef 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，我們可以看看結(jié)構(gòu)體的成員變量：

typedefstruct

{

uint8_tNVIC_IRQChannel;

uint8_tNVIC_IRQChannelPreemptionPriority;

uint8_tNVIC_IRQChannelSubPriority;

FunctionalStateNVIC_IRQChannelCmd;

}NVIC_InitTypeDef;

NVIC_InitTypeDef 結(jié)構(gòu)體中間有三個(gè)成員變量，這三個(gè)成員變量的作用是：

NVIC_IRQChannel：定義初始化的是哪個(gè)中斷，這個(gè)我們可以在 stm32f10x.h 中找到每個(gè)中斷對(duì)應(yīng)的名字。例如 USART1_IRQn。

NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：定義這個(gè)中斷的搶占優(yōu)先級(jí)別。

NVIC_IRQChannelSubPriority：定義這個(gè)中斷的子優(yōu)先級(jí)別。

NVIC_IRQChannelCmd：該中斷是否使能。

搶占優(yōu)先級(jí)的級(jí)別高于響應(yīng)優(yōu)先級(jí)。而數(shù)值越小所代表的優(yōu)先級(jí)就越高。

這里需要注意兩點(diǎn)：

第一，如果兩個(gè)中斷的搶占優(yōu)先級(jí)和響應(yīng)優(yōu)先級(jí)都是一樣的話，則看哪個(gè)中斷先發(fā)生就先執(zhí)行；第二，高優(yōu)先級(jí)的搶占優(yōu)先級(jí)是可以打斷正在進(jìn)行的低搶占優(yōu)先級(jí)中斷的。而搶占優(yōu)先級(jí)相同的中斷，高優(yōu)先級(jí)的響應(yīng)優(yōu)先級(jí)不可以打斷低響應(yīng)優(yōu)先級(jí)的中斷。

結(jié)合實(shí)例說明一下：假定設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)組為 2，然后設(shè)置中斷 3(RTC 中斷)的搶占優(yōu)先級(jí)為 2，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為 1。中斷 6（外部中斷 0）的搶占優(yōu)先級(jí)為 3，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為 0。中斷 7（外部中斷 1）的搶占優(yōu)先級(jí)為 2，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)為 0。那么這 3 個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋褐袛?7>中斷 3>中斷 6。

上面例子中的中斷 3 和中斷 7 都可以打斷中斷 6 的中斷。而中斷 7 和中斷 3 卻不可以相互打斷！

我們現(xiàn)在就可以設(shè)置中斷線2的中斷優(yōu)先級(jí)：

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI2_IRQn;//使能按鍵外部中斷通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02;//搶占優(yōu)先級(jí)2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x02;//子優(yōu)先級(jí)2

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能外部中斷通道

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//中斷優(yōu)先級(jí)分組初始化

我們配置完中斷優(yōu)先級(jí)之后，接著我們要做的就是編寫中斷服務(wù)函數(shù)。中斷服務(wù)函數(shù)的名字是在 MDK 中事先有定義的。這里需要說明一下，STM32 的 IO 口外部中斷函數(shù)只有 6 個(gè)，分別為：

EXPORTEXTI0_IRQHandler

EXPORTEXTI1_IRQHandler

EXPORTEXTI2_IRQHandler

EXPORTEXTI3_IRQHandler

EXPORTEXTI4_IRQHandler

EXPORTEXTI9_5_IRQHandler

EXPORTEXTI15_10_IRQHandler

中斷線 0-4 每個(gè)中斷線對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷函數(shù)，中斷線 5-9 共用中斷函數(shù) EXTI9_5_IRQHandler，中斷線 10-15 共用中斷函數(shù) EXTI15_10_IRQHandler。 在編寫中斷服務(wù)函數(shù)的時(shí)候會(huì)經(jīng)常使用到兩個(gè)函數(shù)，第一個(gè)函數(shù)是判斷某個(gè)中斷線上的中斷是否發(fā)生（標(biāo)志位是否置位） ：

ITStatusEXTI_GetITStatus(uint32_tEXTI_Line)；

這個(gè)函數(shù)一般使用在中斷服務(wù)函數(shù)的開頭判斷中斷是否發(fā)生。另一個(gè)函數(shù)是清除某個(gè)中斷線上的中斷標(biāo)志位：

voidEXTI_ClearITPendingBit(uint32_tEXTI_Line)；

這個(gè)函數(shù)一般應(yīng)用在中斷服務(wù)函數(shù)結(jié)束之前，清除中斷標(biāo)志位。

常用的中斷服務(wù)函數(shù)格式為：

voidEXTI2_IRQHandler(void)

{

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!=RESET)//判斷某個(gè)線上的中斷是否發(fā)生

{

中斷邏輯…

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);//清除LINE上的中斷標(biāo)志位

}

}

固件庫還提供了兩個(gè)函數(shù)用來判斷外部中斷狀態(tài)以及清除外部狀態(tài)標(biāo)志位的函數(shù) EXTI_GetFlagStatus 和 EXTI_ClearFlag，他們的作用和前面兩個(gè)函數(shù)的作用類似。只是在 EXTI_GetITStatus 函數(shù)中會(huì)先判斷這種中斷是否使能，使能了才去判斷中斷標(biāo)志位，而EXTI_GetFlagStatus 直接用來判斷狀態(tài)標(biāo)志位。

下面我們?cè)倏偨Y(jié)一下使用 IO 口外部中斷的一般步驟：

1）初始化 IO 口為輸入。

2）開啟 IO 口復(fù)用時(shí)鐘，設(shè)置 IO 口與中斷線的映射關(guān)系。

3）初始化線上中斷，設(shè)置觸發(fā)條件等。

4）配置中斷分組（NVIC），并使能中斷。

5）編寫中斷服務(wù)函數(shù)。

通過以上幾個(gè)步驟的設(shè)置，我們就可以正常使用外部中斷了。

注意使用STM32外部中斷需要開啟AFIO時(shí)鐘，開啟方式為：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);