stm32 外部中断实现

外部中断是 STM32 中非常重要的功能，它允许外设信号在满足特定条件（如上升沿、下降沿或任意电平变化）时打断 CPU 当前正在执行的任务，转而执行预先编写好的中断服务程序。以下是使用 STM32 标准库实现外部中断的一般步骤：

1. 使能 GPIO 和 AFIO 时钟：GPIO 用于连接外部信号源，AFIO（复用功能 IO）用于将 GPIO 引脚映射到外部中断线上。
2. 配置 GPIO 引脚：将 GPIO 引脚配置为输入模式。
3. 配置外部中断线：选择要使用的外部中断线，并将其连接到对应的 GPIO 引脚。
4. 配置中断触发方式：可以选择上升沿触发、下降沿触发或双边沿触发。
5. 使能外部中断线：使能所选的外部中断线。
6. 配置 NVIC（嵌套向量中断控制器）：设置中断优先级，使能对应的中断通道。
7. 编写中断服务函数：当中断发生时，CPU 会自动跳转到该函数执行。

代码示例

下面是一个使用 STM32F10x 标准库实现外部中断的示例代码，假设使用 PA0 引脚作为外部中断输入，下降沿触发：

#include "stm32f10x.h"

// 外部中断初始化函数
void EXTI_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能GPIOA和AFIO时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    // 配置PA0为浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 将PA0连接到EXTI0
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);

    // 配置EXTI0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    // 配置NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

// 外部中断0服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        // 在这里添加中断处理代码
        // 例如控制LED闪烁
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 点亮LED
        for (int i = 0; i < 1000000; i++); // 简单延时
        GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 熄灭LED

        // 清除中断标志位
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
}

int main(void)
{
    // 使能GPIOC时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 配置PC13为推挽输出
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    // 初始化外部中断
    EXTI_Configuration();

    while (1)
    {
        // 主循环可以执行其他任务
    }
}

复杂应用场景

按键消抖与多按键识别

在实际应用中，按键按下时会产生机械抖动，可能会导致多次触发中断。可以在中断服务函数中添加延时消抖处理，确保只有一次有效触发。同时，如果有多个按键连接到不同的 GPIO 引脚，可以通过判断不同的外部中断线来识别不同的按键。

电机控制与位置检测

在电机控制中，外部中断可以用于检测电机的位置传感器信号。例如，使用编码器作为位置传感器，当编码器输出脉冲信号时，触发外部中断。在中断服务函数中，可以读取编码器的计数值，从而精确控制电机的位置和速度。

通信协议解析

在通信协议解析中，外部中断可以用于检测通信信号的起始位或同步信号。当检测到特定的信号时，触发外部中断，在中断服务函数中开始解析通信数据，提高通信的实时性和准确性。