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stm32当中的EXTI外部中断系统

article 2024/11/15 6:49:00

一. 中断系统

中断 ： 在主程序运行过程中，出现特定的中断触发条件，使得CPU暂停当前正在运行的程序，而去处理中断程序，完成后，又返回原来被暂停的位置继续工作

中断优先 ： 当有多个中断开始时，CPU会根据事情的轻重响应更加紧急的中断

中断嵌套 ： 一个中断正常进行，又来一个更高级的中断，会先去做刚来的高级的中断，然后依次返回

 一般中断函数都是在一个子函数里的，这个函数不需要我们调用，当中断来临时，自动由硬件调用这个函数

二. STM32的中断

1. 68个可屏蔽中断通道，包含EXTI,TIM,ADC,USART,SPI,IIC,RTC等多个外设

2. 使用NVIC统一管理中断，每个中断有16个可编程的优先等级，可对优先级分组

 

三 .  EXTI简介

1.  EXTI外部中断

2.  EXTI可监测指定GPIO口的电平信号，当GPIO口的电平变化时，EXTI就立刻向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后，让CPU执行中断程序

3. 触发方式 ： 上升沿（低变高），下降沿（高变低），双边沿（前两个都可以），软件出发（写代码出发，和GPIO没关系）

4. GPIO ： 支持所有GPIO口，但是相同的Pin不能触发中断

5.通道数 ： 16个Pin，（外加PVD输出，RTC闹钟，USB唤醒，以太网唤醒）——蹭网

6.触发响应方式： 中断响应，事件响应 

 

所以PA0 PB0 PC0只能有一个触发，不能同时触发

四. AFIO复用IO口

在STM32中，AFIO口主要完成两个任务：复用功能引脚重映射，中断引脚选择

五. 旋转编码器介绍

他是外部信号，这个信号是突发的，STM32只能被动读取，而且万一读取晚了，就会错过很多波形，所以我们就要考虑STM32的外部中断了

 

旋转编码器，是可以按下去的，这个时候他可以当作普通的按键来用

旋转编码器模块有5个引脚，分别是GND（-）, VCC（+）, SW, DT, CLK。其中VCC和GND用来接电源和地，按缩写SW应该是Switch（开关）、CLK是Clock（时钟）、DT是Data（数据）

 

 

接下来进入代码部分

 四：主函数代码编写

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Encoder.h"
 
//给了Num赋值
int16_t Num;
 
int main(void)
{
	//OLED ENCODER初始化，初始化完才能用
	OLED_Init();
	Encoder_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "Num:");
	
	while (1)
	{
		Num += Encoder_Get();
		OLED_ShowSignedNum(1, 5, Num, 5);
	}
}

 2.Encode.c

#include "stm32f10x.h"     // Device header
 
//定义一个带符号变量
int16_t Encoder_Count;
 
void Encoder_Init(void)
{
	//两个中断的初始化代码，初始化时钟，GPIOB,AFIO
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	//AFIO的部分
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);
	
	//指定的中断闲为EXTI_LINE1和EXTI_LINE0
	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);
	
	//中断分组
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	//中断优先级，对两个通道分别设置优先级
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
 
//把变量返回回去，返回变化值，所以返回count（这里是用了一个技巧，间接返回了count（把值付给temp让temp回去））
int16_t Encoder_Get(void)
{
	int16_t Temp;
	Temp = Encoder_Count;
	Encoder_Count = 0;
	return Temp;
}
 
//接下来是中断的中断函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	//检查一下中断标志位
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
	{
		//判断一下另一个引脚的电平
		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)
		{
			//如果是就反转
			Encoder_Count --;
		}
		//清除中断标志位
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
	}
}
//下面这个也是一样的，只是换了线，如果是9——15就把两个放一起，用一个中断就行
void EXTI1_IRQHandler(void)
{
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
	{
		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)
		{
			//正转
			Encoder_Count ++;
		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
	}
}

3.Encode.h

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

文章下半部分为——正点原子的外部中断实验笔记

这章的代码主要分布在固件库的 stm32f10x_exti.h 和 stm32f10x_exti.c 文件中。

六、简介

STM32 的每个 IO 都可以作为外部 中断的中断输入口，这点也是 STM32 的强大之处， STM32F103 的中断控制器支持 19 个外部中 断/ 事件请求。每个中断设有状态位，每个中断 / 事件都有独立的触发和屏蔽设置。 STM32F103 的 19 个外部中断为：
线 0~15 ：对应外部 IO 口的输入中断
线 16 ：连接到 PVD 输出
线 17 ：连接到 RTC 闹钟事件
线 18 ：连接到 USB 唤醒事件

 

七、库函数简介

配置 GPIO 与中断线的映射关系的函数 GPIO_EXTILineConfig()来实现的

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)

该函数将 GPIO 端口与中断线映射起来

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);

这样，将中断线 2 与 GPIOE 映射起来，那么很显然是 GPIOE.2 与 EXTI2 中断线连接了

接下来我们就要来触发他了，中断线上中断的初始化是通过函数 EXTI_Init()实现的

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

下面我们用一个使用范例来说明这个函数的使用

 EXTI_InitTypeDef EXTI_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);

上面的例子设置中断线 4 上的中断为下降沿触发

我们来看看结构体 EXTI_InitTypeDef 的成员变量：

typedef struct
{
 uint32_t EXTI_Line; 
 EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode; 
 EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; 
 FunctionalState EXTI_LineCmd; 
}EXTI_InitTypeDef;

从定义可以看出，有 4 个参数需要设置。第一个参数是中断线的标号，取值范围为
EXTI_Line0~EXTI_Line15 。这个在上面已经讲过中断线的概念。也就是说，这个函数配置的是
某个中断线上的中断参数。第二个参数是中断模式，可选值为中断 EXTI_Mode_Interrupt 和事
件 EXTI_Mode_Event 。第三个参数是触发方式，可以是下降沿触发 EXTI_Trigger_Falling ，上
升沿触发 EXTI_Trigger_Rising ，或者任意电平（上升沿和下降沿）触发，最后一个就是使能
我们设置好中断线和 GPIO 映射关系，然后又设置好了中断的触发模式等初始化参数。既
然是外部中断，涉及到中断我们当然还要设置 NVIC 中断优先级
 

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2，
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; //子优先级 2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级分组初始化

我们配置完中断优先级之后，接着要做的就是编写中断服务函数

EXPORT EXTI0_IRQHandler 
EXPORT EXTI1_IRQHandler 
EXPORT EXTI2_IRQHandler 
EXPORT EXTI3_IRQHandler 
EXPORT EXTI4_IRQHandler 
EXPORT EXTI9_5_IRQHandler 
EXPORT EXTI15_10_IRQHandler

中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数，中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler ，中
断线 10-15 共用中断函数 EXTI15_10_IRQHandler
在编写中断服务函数的时候会经常使用到两个函数，第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生（标志位是否置位）：
 

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)；

这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生

void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line)；

这个函数一般应用在中断服务函数结束之前，清除中断标志位使用格式

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生 
{
中断逻辑…
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2); //清除 LINE 上的中断标志位 
} }

我们再来总结一下，使用 IO 口外部中断的一般步骤：

1 ）初始化 IO 口为输入。
2 ）开启 IO 口复用时钟，设置 IO 口与中断线的映射关系。
3 ）初始化线上中断，设置触发条件等。
4 ）配置中断分组（ NVIC ），并使能中断。
5 ）编写中断服务函数。
我们再来看看原子哥给的   按键程序
 

首先是外部中断初始化函数 void EXTI_Init(void)，该函数严格按照我们之前的步骤来初始
化外部中断，首先调用 KEY_Init 函数（第七章有介绍），来初始化外部中断输入的 IO 口，接着
调用 RCC_APB2PeriphClockCmd()函数来使能复用功能时钟。接着配置中断线和 GPIO 的映射
关系，然后初始化中断线
//外部中断初始化函数
void EXTIX_Init(void)
{
 EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//外部中断，需要使能 AFIO 时钟
 KEY_Init();//初始化按键对应 io 模式
 //GPIOC.5 中断线以及中断初始化配置
 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource5);
 EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line5;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿触发
 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器
 //GPIOA.15 中断线以及中断初始化配置
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15);
 EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); 
//根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器
 //GPIOA.0 中断线以及中断初始化配置
 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
 EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
//使能按键所在的外部中断通道
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2 
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
 //根据 NVIC_InitStruct 中指定的参数初始化外设 NVIC 寄存器
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;
//使能按键所在的外部中断通道
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2，
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
//使能按键所在的外部中断通道
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2，
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1
 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
 
 
 
 
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
 delay_ms(10); //消抖
if(WK_UP==1)
{ 
LED0=!LED0;
LED1=!LED1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除 EXTI0 线路挂起位
}
 
 
 
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
delay_ms(10); //消抖
if(KEY0==0) {
LED0=!LED0;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5); //清除 LINE5 上的中断标志位 
}
 
 
 
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
 delay_ms(10); //消抖
 if(KEY1==0) {
LED1=!LED1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15); //清除 LINE15 线路挂起位
}

第三部分——为 海创电子的视频笔记——并进行旋转编码器第2种（用一组中断的方式来进行）

一、中断简介
片上外设： 核外芯片里     内核外设：内核里（NVIC）

二、中断配置
core_cm3.h 针对内核外设   stm32f10x.h 针对片上外设

三、如何管理这些中断
1.NVIC 是嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能

—— 综合可知，只要有中断就要配置NVIC（抢占 和响应和 分组）

2.NVIC跟内核紧密联系，是内核里的外设

——所以要去上面说的里面去找跟他相关的函数（前面两个课时已经给大家找好了）

3.芯片厂商在设计芯片的时候会对Cortex-M3 内核的NVIC裁剪

——所以STM32的NVIC比较少

即 我们把他分为 抢占 和 响应 两种选择， 抢占大于响应，我们优先看抢占的大小（从0开始，越小越先开始），当抢占相同时，我们再看响应，比较方法也是一样的，高优先的抢占是可以打断低优先的抢占的，但是抢占相同时，高优先的响应是不能打断低优先响应的

四、配置NVIC
只要有中断——就要配置NVIC的相关函数（一个工程只能分一次）

//中断分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
 
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//类型定义
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2，
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; //子优先级 2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级分组初始化


http://www.kler.cn/a/9712.html

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