[STM32 标准库]EXTI应用场景 功能框图 寄存器
一、EXTI
外部中断在嵌入式系统中有广泛的应用场景，如按钮开关控制，传感器触发，通信接口中断等。其原理都差不多，STM32会对外部中断引脚的边沿进行检测，若检测到相应的边沿会触发中断，在中断中做出相应的处理。
例如：
- 开关按下时，其引脚电平会发生变化；
- 传感器检测的参数超过阈值，会传输一个电平信号；
二、EXTI功能框图
EXTI可分为两大部分功能：一个产生中断，另一个产生事件，这两个功能从硬件上有所不同；
产生中断是上图中至NCI中断控制器，产生事件是上图中脉冲发生器。
1、产生中断的电路流程：
- 输入线：EXTI输入线路有19个中断/事件输入线，可通过寄存器设置成任意一个GPIO，或者一些外设事件。输入线一般是检测电平变化的信号。
- 边沿检测电路：通过设置上升沿和下降沿触发寄存器来控制信号触发，若检测到有边沿跳变输出有效信号1至与或门。
- 与或门电路：与或门有1则输出1，信号输入端有两个，一个来自边沿检测电路，另一个来自程序控制启动中断/事件线。是否允许程序控制启动，是由软件中断事件寄存器控制。
- 图中上方的与门电路：与门全1才为1，若中断屏蔽寄存器为0，不论与或门电路输出的为1还是0都是输出0；若中断屏蔽寄存器为1，则与门输出的信号由与或门输出信号决定。因此，中断屏蔽寄存器可以控制是否产生中断的目的。与门电路输出1时，会把请求挂起寄存器对应位置1。
- NVIC中断控制器：将请求挂起寄存器的内容输出到NVIC内，从而实现系统中断事件控制。
2、产生事件的电路流程：与产生中断的电路流程前三个一样
- 图中下方的与门电路：与门全1才为1， 若事件屏蔽寄存器为0，不论与或门电路输出的为1还是0都是输出0；若事件屏蔽寄存器为1，则与门输出的信号由与或门输出信号决定。因此，事件屏蔽寄存器可以控制是否产生事件的目的。
- 脉冲信号发生器：当其输入端为1时，就会产生一个脉冲信号；当其输入端为0时，就不会输出脉冲。脉冲信号可以给其他外设电路使用，一般用来触发TIM或者ADC开始转换。
三、EXTI寄存器
- 中断屏蔽寄存器(
EXTI_IMR)：其决定了是否可以开启中断； - 事件屏蔽寄存器(
EXTI_EMR)：其决定了是否可以开启事件输出； - 上升沿触发选择寄存器(
EXTI_RTSR)：其决定了输入线是否允许上升沿触发； - 下降沿触发选择寄存器(
EXTI_FTSR)：其决定了输入线是否允许上升沿触发； - 软件中断事件寄存器(
EXTI_SWIER)：其决定了是否内部软件可以产生中断达到EXTI目的； - 挂起寄存器(
EXTI_PR)：查看是否发生了触发请求；
外部唤醒线是边沿触发的，这些线上不能出现毛刺信号。在写
EXTI_RTSR或者EXTI_FTSR寄存器时，在外部中断线上的上升沿或者下降沿信号不能被识别，挂起位也不会被置位。在同一中断线上，可以同时设置上升沿和下降沿触发。即任一边沿都可触发中断。
四、配置流程
实验内容：通过外部中断的方式，检测PB14引脚的下降沿
1、开启GPIO，AFIO时钟
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //开启AFIO的时钟，外部中断必须开启AFIO的时钟
2、设置GPIO工作模式
/*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); //将PB14引脚初始化为上拉输入
3、设置IO口与中断线的映射关系
这里用到的是PB14引脚，所以对应着EXTI线14
/*AFIO选择中断引脚*/
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//将外部中断的14号线映射到GPIOB，即选择PB14为外部中断引脚
4、配置外部中断（EXTI）
EXTI结构体成员：
- EXTI_Line:中断/时间线选择，可选EXTI0-EXTI19；
- EXTI_Mode:可选为产生中断或者产生事件，这里为产生中断；
- EXTI_Trigger:边沿触发事件，可选上升或者下降，后者上升和下降；
- EXTI_LineCmd: 控制是否使能EXTI线；
/*EXTI初始化*/
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //定义结构体变量
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14; //选择配置外部中断的14号线
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //指定外部中断线使能
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //指定外部中断线为中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init，配置EXTI外设
5、配置中断优先级（NVIC），并使能中断
EXTI配置好了之后，需要进一步配置NVIC，设置中断引脚的优先级等，并将中断进行使能。
其中，最主要的是选择中断源NVIC_IRQChannel，中断源在stm32f10x.h文件中进行查找。
在本次实验当中，PB14对应的中断输入线是EXTI 14，所以选择中断源EXTI15_10_IRQn。
/*NVIC配置*/
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; //选择配置NVIC的EXTI15_10线
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
6、编写中断服务函数
中断服务函数的名称在startup_stm32f10x_mx.s启动文件当中查找，函数内容如下：
- 首先，检查
EXTI输入线的中断标志位是否被设置。 - 如果设置了，那么执行与
EXTI输入线相关的中断处理代码。 - 在处理完中断后，清除
EXTI输入线 的中断标志位。
在中断服务函数中，通过检查
EXTI输入线的中断标志位，可以确认中断是否确实是由EXTI输入线输入线触发的。这有助于避免因为其他中断源或噪声干扰而导致的误响应。
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET) //判断是否是外部中断14号线触发的中断
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); //清除外部中断14号线的中断标志位
//中断标志位必须清除
//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
}
}
7、 NVCI中断分组
整个工程文档调用一次这个函数即可，分组视情况而定
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2