STM32中断——外部中断

目录

一、概述

二、外部中断（Extern Interrupt简称EXTI）

三、实例-对射式红外传感器

1、配置中断：

2 、完整代码

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一、概述

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。

STM32中有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，被称为内嵌向量中断控制器。

可以根据医院中叫号的例子进行理解。如上图EXIT、TIM等等当作病人，NVIC当作叫号系统，CPU当作医生。根据病人的等级分配一个优先级，叫号系统看一下现在在排队的病人，优先叫紧急的病人，叫号系统会把该病人的号进行提前，然后医生就可以看病了。

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，值越小，优先级越高，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

根据上面看病例子，响应优先级高的可以优先排队，就是病人很紧急的可以优先看病，可以插队看病。抢占优先级高的可以中断嵌套，就是，一个病人A正在看病，病人中来了个很紧急的病人B，这时病人B直接进到医生屋里，直接打断病人A看病，然后医生给病人B看，看完后，再给病人A看。

二、外部中断（Extern Interrupt简称EXTI）

1、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

2、支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发

3、支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断（这个就是如PA1和PB1或PA1、PB1、PC1，这种Pin一样的不能同时用，只能选择一个作为中断） 

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

5、触发响应方式：中断响应/事件响应。触发引脚是中断响应，事件响应就是外部中断的信号就不会通向CPU了，而是通向其他外设，用来触发其他外设的操作。

如下图，经过AFIO中断引脚选择后，只有一个16位通道，所以相同的Pin不能同时触发中断，只能选择其中一个。EXTI总共有20个输入信号（加了下面绿色蹭饭的四个），经过EXTI电路之后，分为两种输出，一种是NVIC，另一种是其他外设，在NVIC中外部中断5~9，10~15放在了一个通道中，也就是说，外部中断5~9，10~15可以触发同一个中断函数，在编程中，需要根据标志位来区分到底哪个中断进来。

最下面有20条输出线路到了其他外设，用来触发其他外设，也就是前面所说的事件响应

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：复用功能引脚重映射、中断引脚选择

外部中断一些应用场景，其实是由突发信号来产生中断。

三、实例-对射式红外传感器

工作原理：

• 有遮挡，输出高电平；无遮挡，输出低电平
• 有输出状态指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮

本实验是通过该红外传感器进行计数，计数值在OLED屏显示。

1、配置中断：

• 配置时钟外设

//使用的是B端
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
//AFIO外设，也是在RCC_APB2Periph总线中的
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

• GPIO初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

• 配置AFIO

//通过AFIO,选出中断通道
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);

• 配置EXTI

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line14;                //B14
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;                  //使能
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;        //中断响应
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;    //下降沿EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);  //EXTI初始化

• 配置NVIC

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //先进行分组，用得分组2NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn;  //选10_15,用的是14NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;       //使能NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;  //抢占优先，中断少，可以随便设置NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;         //响应优先NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);                     //NVIC初始化

• 最后配置中断服务函数

中断服务函数格式和函数名是固定的，可以在起始文件进行查看。如下，一个是5—9通道，另外一个是10-15通道，这里用到的是10-15：

代码如下：

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)     //14通道发生中断时，会产生中断标志位，也就是高电平，通过EXTI_GetITStatus()读取{Delay_ms(10);                          //延时，防止抖动CountSensor_Num++;EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);   //清除中断标志位,如果不清除，会不断发生中断}}}

2 、完整代码

分模块文件进行编程，如下：

CountSensor.c:

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"uint16_t CountSensor_Num=0;void CountSensor_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;//配置外设RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);     //EXIT和NVIC是不需要开启始终，NVIC是内核的GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//配置AFIOGPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);//配置EXITEXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line14;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);  //EXTI初始化//配置NVICNVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);}uint16_t CountSensor_Get(void)
{return CountSensor_Num;
}void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)  //判断14通道是否中断{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET){Delay_ms(10);CountSensor_Num++;EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);   //清除中断标志位}}

CountSensor.h:

#ifndef _COUNTSENSOR_H
#define _COUNTSENSOR_Hvoid CountSensor_Init(void);uint16_t CountSensor_Get(void);#endif

main.c:

#include  "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "OLED.h"
#include  "delay.h"
#include  "CountSensor.h"uint16_t CountSensor_GetNum=0;int main(void)
{OLED_Init();CountSensor_Init();OLED_ShowString(1,1,"Count:");while(1) {CountSensor_GetNum=CountSensor_Get();OLED_ShowNum(1,8,CountSensor_GetNum,4);}}

OLED驱动代码和延时函数代码可以查看我之前写的文章。