单片机STM32开发自学第三天

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STM32开发——外部中断

一、外部中断

中断的作用和意义

1、实时控制：在确定时间内对相对应的事件作出响应

2、故障处理：检测到故障，需要第一时间处理

3、数据传输：不确定数据何时会来，处理串口数据接收

中断的意义：高效处理紧急程序，不会一直占用CPU资源

中断分为外部中断和内部中断，外部中断是依赖GPIO接收外设的中断请求。STM32 中的中断优先级由NVIC中的“中断优先级（8Bit 位宽）”将优先级分为：抢占优先级、响应优先级。当两个或者多个中断的抢占式优先级和响应优先级相同时，那么就遵循自然优先级，看中断向量表的中断排序，数值越小，优先级越高。

NVIC 寄存器

NVIC 相关的寄存器定义了可以在 core_cm3.h 文件中，其定义如下：

typedef struct{ __IOM uint32_t ISER[8U]; /* 中断使能寄存器 */uint32_t RESERVED0[24U]; __IOM uint32_t ICER[8U]; /* 中断清除使能寄存器 */uint32_t RSERVED1[24U]; __IOM uint32_t ISPR[8U]; /* 中断使能挂起寄存器 */uint32_t RESERVED2[24U]; __IOM uint32_t ICPR[8U]; /* 中断解挂寄存器 */uint32_t RESERVED3[24U]; __IOM uint32_t IABR[8U]; /* 中断有效位寄存器 */uint32_t RESERVED4[56U]; __IOM uint8_t IP[240U]; /* 中断优先级寄存器（8Bit 位宽） */uint32_t RESERVED5[644U]; __OM uint32_t STIR; /* 软件触发中断寄存器 */} NVIC_Type;

NVIC 部分常用相关函数

1.
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping 函数

ST 公司把 core_cm3.h 文件的 NVIC 相关函数封装到 stm32f1xx_hal_cortex.c 文件中，
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping 是设置中断优先级分组函数。其声明如下：

void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup);

函数形参：是中断优先级分组号，可以选择范围：NVIC_PRIORITYGROUP_0 到NVIC_PRIORITYGROUP_4（共 5 组）

2. HAL_NVIC_SetPriority 函数

HAL_NVIC_SetPriority 是设置中断优先级函数。其声明如下：

void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t PreemptPriority,uint32_t SubPriority);

函数形参：

形参 1 是中断号，可以选择范围：IRQn_Type 定义的枚举类型，定义在 stm32f103xe.h。

形参 2 是抢占优先级，可以选择范围：0 到 15。

形参 3 是响应优先级，可以选择范围：0 到 15。

3. HAL_NVIC_EnableIRQ 函数

HAL_NVIC_EnableIRQ 是中断使能函数。其声明如下：

void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn);

函数形参：形参 IRQn 是中断号，可以选择范围：IRQn_Type 定义的枚举类型，定义在 stm32f103xe.h。

4. HAL_NVIC_DisableIRQ 函数

HAL_NVIC_DisableIRQ 是中断除能函数。其声明如下：

void HAL_NVIC_disableIRQ(IRQn_Type IRQn);

函数形参：形参 IRQn 是中断号，可以选择范围：IRQn_Type 定义的枚举类型，定义在 stm32f103xe.h。

5. HAL_NVIC_SystemReset 函数

HAL_NVIC_SystemReset 是系统复位函数。其声明如下：

void HAL_NVIC_SystemReset(void);

二、EXTI

EXTI 即是外部中断和事件控制器，它是由 20 个产生事件/中断请求的边沿检测器组成。每一条输入线都可以独立地配置输入类型（脉冲或挂起）和对应的触发事件（上升沿或下降沿或者双边沿都触发）。每个输入线都可以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。

①，边沿检测 ②，软件触发 ③，中断屏蔽/清除 ④，事件屏蔽

中断和事件的理解：

中断：要进入NVIC，有相应的中断服务函数，需要CPU处理

事件：不进入NVIC，仅用于内部硬件自动控制的，如：TIM、DMA、ADC

三、AFIO简介（F1）

AFIO即复用功能IO，主要用于重映射和外部中断映射配置

1、调试IO配置：AFIO_MAPR[26:24]，配置JTAG/SWD的开关状态

2、重映射配置：AFIO_MAPR，部分外设IO重映射配置

3、外部中断配置：AFIO_EXTICR1~4，配置EXTI中断线0~15对应具体哪个IO口

特别注意：配置AFIO寄存器之前要使能AFIO时钟，方法如下：

__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE(); 对应RCC_APB2ENR寄存器 位0

四、EXTI 与 IO对应关系

AFIO_EXTICR1的 EXTI0[3:0]位控制（F1）

五、如何使用中断

STM32 EXTI的配置步骤（外部中断）

1，使能GPIO时钟：使能GPIO时钟

2，设置GPIO输入模式：上/下拉/浮空输入

3，使能AFIO/SYSCFG时钟：设置AFIO/SYSCFG时钟开启寄存器

4，设置EXTI和IO对应关系：选择PA~PK到底哪组IO对应EXTI输入线，AFIO_EXTICR/ SYSCFG_EXTICR

5，设置EXTI屏蔽，上/下沿：设置EXTI对应通道的屏蔽和上升沿/下降沿触发，IMR、 RTSR/FTSR

步骤2 - 5使用 HAL_GPIO_Init 一步到位

6，设置NVIC：分3步，见前面内容，即：设置优先级分组、设置优先级、使能中断

7，设计中断服务函数：编写对应中断的中断服务函数！清中断标志！

STM32 EXTI的HAL库设置步骤（外部中断）

1，使能GPIO时钟——使用：
__HAL_RCC_GPIOx_CLK_ENABLE

2，GPIO/AFIO(SYSCFG)/EXTI——使用：HAL_GPIO_Init，一步到位

3，设置中断分组——使用：
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping（此函数仅需设置一次）

4，设置中断优先级——使用： HAL_NVIC_SetPriority

5，使能中断——使用： HAL_NVIC_EnableIRQ

6，设计中断服务函数——编写：EXTIx_IRQHandler，中断服务函数，清中断标志！

STM32仅有：EXTI0~4、EXTI9_5、EXTI15_10，7个外部中断服务函数

六、通用外设驱动模型（四步法）

通用外设驱动模型

七、HAL库中断回调处理机制

中断回调函数大概原理

以上是对第三天学习的了内容做了大概的总结，由于我个人选择的是STM32F1系列的开发进行学习，所总结的大部分内容仅限于F1系列使用。由于篇幅受限，很多地方有缩略，欢迎小伙伴们在评论区相互交流。今天的内容到此结束，打工仔只能不定期更新，再见！#30天学会STM32##STM32#