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STM32学习2

article 2026/1/12 16:33:43

一、OLED

1.1 OLED介绍

OLED（Organic Light Emitting Diode）：有机发光二极管

OLED显示屏：性能优异的新型显示屏，具有功耗低、相应速度快、宽视角、轻薄柔韧等特点

0.96寸OLED模块：小巧玲珑、占用接口少、简单易用，是电子设计中非常常见的显示屏模块

供电：3~5.5V，通信协议：I2C/SPI，分辨率：128*64

4针脚：I2C 7针脚：SPI

1.2 OLED驱动函数

二、中断

2.1 中断介绍

中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。

中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源。

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回。

2.2 中断执行流程

3.3 中断分类

68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设。

使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级。

NVIC就是STM32中用来管理中断分配优先级的。

图中灰色的是内核的中断，其他的是STM32外设中断。

程序中的中断函数，地址是由编译器来分配的是不固定的，但是中断跳转，由于硬件的限制只能跳到固定的地址执行程序，所以为了能让硬件跳到一个不固定的中断函数里，这就需要在内存中定义一个地址的列表，这个列表地址就是固定的中断发生后，就跳到这个固定的地址位置，然后再这个固定的位置，由编译器再加上一条跳转到中断函数的代码，这个中断跳转就可以跳转到任意的位置了，这个中断地址的列表，就叫中断向量表。

3.4 NVIC

3.4.1基本结构

NVIC：嵌套中断向量控制器。

在STM32中，它是用来统一分配中断优先级和管理中断的，NVIC是内核外设。

下图中/n意思是：一个外设可以占用多个中断通道，所以这里由n条线。

3.4.2 NVIC优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级

抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

抢占优先级：可以理解为在医院有病人正在看病，可以直接进去，先给它看

响应优先级：可以理解为可以直接排第一位，下一个就给它看病

3.5 EXTI

3.5.1 介绍

EXTI（Extern Interrupt）外部中断

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序

支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发

支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断（PA0和PB0不能同时使用）

通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒

触发响应方式：中断响应/事件响应（中断响应：申请中断，如CPU执行中断函数。事件响应：是STM32对外部中断增加的一种额外的功能，当外部中断检测到电平变化时，正常的流程是选择触发中断，但STM32中，也可以选择触发一个事件，如果选择触发事件，那中断的信号就不会通向CPU，而是通向其他外设，用来触发其他外设操作，比如触发ADC转换，触发DMA等等。）

总结：总段响应是正常流程，引脚电平变化触发中断。事件响应不会触发中断，而是触发别的变化，数以外设之间的联合工作。

通道数有20个，其中16个GPIO_Pin是外部中断的重要功能。

其他四个可以理解为来“蹭网的”，

为什么来蹭网？

因为外部中断有个功能，从低功耗模式的停止模式下唤醒STM32，那对PVD电源电压检测，当电源从电压过低恢复时，就需要PVD借助一下外部中断退出停止模式。对于RTC闹钟，有时候为了省电，RTC定一个闹钟之后，STM32会进入停止模式，等到闹钟响的时候，再唤醒。USB唤醒和以太网唤醒，也是类似的作用。

3.5.2 基本结构

AFIO就是就是一个数据选择器，在前面三个GPIO外设的16个引脚里选择其中一个连接到后面EXTI的通道里，所以相同的Pin不能同时触发中断。

外部中断9-5会触发同一个中断函数，15-10也会触发同一个中断函数。

20条外设触发其他外设，也就是事件响应

3.5.3 AFIO复用IO口

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义。

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

复用功能引脚重映射：把引脚从默认复用功能的引脚换到重定义功能引脚，用AFIO来完成。

3.5.4 EXTI框图

右边输入线，就是20根输入线。

/20就是20根线

对于STM32来说，想要获取的信号是外部驱动的很快的突发信号，比如旋转编码器的输出信息、红外遥控器接收头的输出。

有脉冲过来，STM32立即进入中断函数处理。

三、程序

开启GPIOB和AFIO这个两个外设的时钟，EXTI和NVIC这两个外设的时钟一直处于开启状态，不需要在开启了。

NVIC是内核的外设，内核的外设都是不需要开启时钟的。

pre-emption priority and subpriority

先占优先级和从占优先级

先占优先级：抢占优先级

从占优先级：响应优先级

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

分组方式整个芯片只能用一种，分组的代码整个工程只需要执行一次就行了，放在模块里要确保每个模块都选的同一个，也可以放在主函数的最开始。

在STM32中，中断函数的名字都是固定的，我们可以在启动文件中查看

中断程序结束后，一定要再调用一下清除中断标志位的函数，如果不清除中断标志位，就会一直申请中断。

中断函数不需要调用，自动执行的

如果同时使用两个中断是9-5，15-10，那中断函数写在一起即可

在中断编程里不要执行耗时过长的代码，中断函数要简短快速

最好不要在中断函数和主函数调用相同的函数或者操作同一硬件

四、库函数

4.1 AFIO库函数

void GPIO_AFIODeInit(void);复位AFIO外设

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

这两个函数用来配置AFIO事件输出功能的。

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

用来进行引脚重映射，第一个参数选择你要重映射的方式，第二个参数的新的状态。

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

配置AFIO的数据选择器，选择想要的中断引脚。

void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

和以太网有关，这个芯片没有以太网外设，用不到。

4.2 EXTI库函数

void EXTI_DeInit(void);

清除EXTI的配置，恢复成上电状态。

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

用结构体里的参数配置EXTI外设。

void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

调用这个函数，可以把参数传递的结构体变量赋一个默认值。

void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);

软件触发外部中断，调用这个函数，参数给一个指定的中断线，就能软件触发一次外部中断。

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);

获取指定的标志位，是否被置1。

void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);

对置1 的标志位清除。（清除挂起标志位）

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);

获取中断标志位，是否被置1。

void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

清除中断挂起标志位

4.3 NVIC库函数

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

中断分组，参数的中断分组的方式。

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

根据结构体里面指定的参数初始化NVIC。

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

设置中断向量表

void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

系统低功耗配置