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嵌入式系统开发【深入浅出】 EXTI 与 NVIC

目录

CPU 感知外部事件变化的三种方式 

中断分三个级别

中断控制器

STM32 的中断和异常

NVIC 中断控制器

NVIC 结构体成员

抢占优先级和响应优先级

简单配置NVIC中断控制器

EXTI 外部中断【中断源级】​

STM32系列微控制器实际上最多有23根外部中断线(EXTI0-EXTI15、PVD、RTC Alarm、USB OTG FS Wakeup、ETH Wakeup和RTC Tamper/Timestamp/Security)

要注意的是:

简单配置EXTI外部中断

中断处理函数

NVIC 和 EXTI 的区别?

编号相关问题?

外部中断号与中断号的对应关系?


 引言:

        EXTI (External interrupt) 就是指外部中断,通过 GPIO检测输入脉冲,引起中断事件,打断原来的代码执行流程,进入到中断服务函数中进行处理,处理完后,再返回到中断之前的代码中执行。

  1. CPU 感知外部事件变化的三种方式 

    1. 轮询、中断 、DMA【DMA 直接内存访问】
  2. 中断分三个级别

    1. 中断源级 【产生:外设   信号-->软中断】
    2. 中断控制级 【NVIC】
    3. ArmCore级
  3. 中断控制器

    1.      VIC       向量中断控制器
    2.     NVIC     可嵌套的向量中断控制器    mcu
    3.      GIC      通用中断控制器                   soc
  4. STM32 的中断和异常

    1. 事件分为异常(exception)和中断(interrupt),并把它们用一个表管理起来,编号 为0~15的称为内核异常,而16以上的则称为外部中断(外,相对内核而 言),这个表就称为中断向量表。【异常向量表的顺序万万不可修改】
    2. 编号从-3至6的中断向量定义为 系统异常,编号为负的内核异常不能被设置优先级
    3. 编号7开始的为外部中断,这些中断的优先级都是可以自行设置的

  1. NVIC 中断控制器

    1. NVIC是属于 Cortex 内核的器件,不可屏蔽中断 (NMI)和外部中断都由它来处理,而 SYSTICK 不是由NVIC来控制的。
    2. NVIC 结构体成员
      1. NVIC_IRQChannel 需要配置的中断向量
      2. NVIC_IRQChannelCmd 使能或关闭相应中断向量的中断响应
      3. NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 配置相应中断向量抢占优先级
      4. NVIC_IRQChannelSubPriority 配置相应中断向量的响应优先级
    3. 抢占优先级和响应优先级
      1. STM32的中断向量具有两个属性,一个为抢占属性,另一个为响应属性, 其属性编号越小,表明它的优先级别越高
    4. 简单配置NVIC中断控制器
      void NVIC_Configuration(void)
      {NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};/* 配置中断源的优先级 */// 配置分组 组优先级、子优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	/* 为中断源提供中断号 */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;				// 需要配置的中断向量NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;						// 使能或关闭相应中断向量的中断响应NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 配置相应中断向量抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;				// 配置相应中断向量的响应优先级NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
      }
  2. EXTI 外部中断【中断源级】

    1. STM32系列微控制器实际上最多有23根外部中断线(EXTI0-EXTI15、PVD、RTC Alarm、USB OTG FS Wakeup、ETH Wakeup和RTC Tamper/Timestamp/Security)
    2. 1. EXTI0: 外部中断线0
      2. EXTI1: 外部中断线1
      3. EXTI2: 外部中断线2
      4. EXTI3: 外部中断线3
      5. EXTI4: 外部中断线4
      6. EXTI5: 外部中断线5
      7. EXTI6: 外部中断线6
      8. EXTI7: 外部中断线7
      9. EXTI8: 外部中断线8
      10. EXTI9: 外部中断线9
      11. EXTI10: 外部中断线10
      12. EXTI11: 外部中断线11
      13. EXTI12: 外部中断线12
      14. EXTI13: 外部中断线13
      15. EXTI14: 外部中断线14
      16. EXTI15: 外部中断线15
      17. PVD: 低压检测中断
      18. RTC Alarm: 实时时钟闹钟中断
      19. USB OTG FS Wakeup: USB OTG FS唤醒中断
      20. ETH Wakeup: 以太网唤醒中断
      21. RTC Tamper/Timestamp/Security: 实时时钟防窃取/时间戳/安全中断
    3. 要注意的是:
      1. PAx~PGx 端口的中断事件都连接到了EXTIx,即同一时刻EXTx只能相应一个端口的事件 触发,不能够同一时间响应所有GPIO端口的事件,但可以分时复用。它可以配置为上升沿触发,下降沿触发或双边沿触发。EXTI 最普通的应用就是接上一 个按键,设置为下降沿触发,用中断来检测按键。

    4. 简单配置EXTI外部中断
      void EXTI_Configuration(void)
      {EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct = {0};/* 初始化EXIT外部事件线  为EXTI选择输入源*/GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource8);// 选择要设置为EXTI 线的端口及引脚GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource9);		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line8 | EXTI_Line9 | EXTI_Line0;EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;		// 把EXTI_Linexx的模式设置为为中断模式,也可以赋值为事件模式// EXTI_Mode_Event 这个模式不会立刻触发中断,而只是在寄存器上把相应的事件标置位置1EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    // 下降沿中断   EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
      }
  3. 中断处理函数

    /* 中断处理函数 */
    void EXTI9_5_IRQHandler(void)
    {// 检测EXTI信号来源 ---> 由按键触发中断while(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9)){// 工作内容// ....EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9); // 用于清除外部中断线上的中断挂起标志位}while(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)){// 工作内容// ....EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);}// 等等...return;
    }
  4. NVIC 和 EXTI 的区别?

    1. NVIC 是中断控制器, EXTI是外部事件中断源,EXTI仅仅是NVIC上的一个中断源

  5. 编号相关问题?

    1. 中断号(由NVIC编号)的顺序和异常向量表的顺序相关

    2. 外部中断的中断号, 和GPIO管脚编号相关
  6. 外部中断号与中断号的对应关系?

    1. 外部中断0 (EXTI0) 对应的中断号是0  【独占一个】
    2. 外部中断5~9 对应的中断号是同一个  【共享一个】

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