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基于STM32外部中断原理和配置代码经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-11-4 18:51
本文介绍了STM32基于标准外设库的外部中断配置,以及基于参考手册如何更加寄存器配置外部中断
, F' J$ d9 J* w( j7 F
2 STM32的外部中断
下图来自《STM32参考手册》,从整个架构图可以知道,外部中断的功能可以配置六个寄存器;
    中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)
    事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)
    上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)
    下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)
    软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)
    挂起寄存器(EXTI_PR)

. J* S7 h2 g/ E3 N& b2 f& G3 r
微信图片_20231104185050.png

6 z! j1 \/ f' {' n# M( {
    EXTI支持配置20个中断和事件屏蔽位;
    GPIO端口以下图的方式连接到16个外部中断/事件线上;EXTI_Line0 — EXTI_Line15;
    EXTI_Line16 连接到PVD输出 ;
    EXTI_Line17连接到RTC闹钟事件;
    EXTI_Line18连接到USB唤醒事件;
    EXTI_Line19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品);
: r# w6 ~: K6 d/ Y  J8 v: [0 m
GPIO的映射关系图如下所示;

. ?+ G# Y7 Q& j
微信图片_20231104185043.png
6 \& s3 l% K: N9 a
3 中断服务函数的映射关系
( E2 c: F; j# ]
微信图片_20231104185040.png

5 z4 x- T1 F( t9 [( M; p* t
4 外部中断的配置
宏定义,抽象一下接口,方便后面修改;
#define Z_GPIO_PIN    GPIO_Pin_5
#define Z_GPIO_PORT   GPIOE
#define Z_PortSource  GPIO_PortSourceGPIOE
#define Z_PinSource   GPIO_PinSource5
#define Z_Line        EXTI_Line5
#define Z_IRQ         EXTI9_5_IRQn

  g% J) p- F. o. j" f" I9 M& `
GPIO的配置;这里GPIO的输入模式可以配置为浮空输入(GPIO_Mode_IN_FLOATING),上拉输入(GPIO_Mode_IPU)或者下拉输入(GPIO_Mode_IPD),具体如下图所示;

7 z& i3 Y6 M5 ]: X  O* g9 N
微信图片_20231104185033.png
) Z5 l- p1 A% E- y! G# I
GPIO的配置代码如下;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Z_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(Z_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

% K! Y; X; j' P( }4 q$ L
不要忘记外设总线时钟的配置;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC |
  RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF |
    RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);

9 b: m+ {- ]% [! M5 W
EXTI的配置,EXTI_Trigger这里支持三种模式;
    EXTI_Trigger_Rising 上升沿触发;
    EXTI_Trigger_Falling 下降沿触发;
    EXTI_Trigger_Rising_Falling 上升沿和下降沿都可以触发;
GPIO_EXTILineConfig(Z_PortSource, Z_PinSource);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = Z_Line;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

. F& q! j/ i, R( e; n  p$ [
NVIC的配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = Z_IRQ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
, z, j4 N) _  z3 I9 c
中断服务函数
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
     //中断服务函数
}
以上就完成了检测下降沿信号的GPIOE5的外部中断;
也参考官方DEMO,
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\EXTI\EXTI_Config。

& k9 i6 x! b# ?. f
5 寄存器的操作
以下摘自**《STM32参考手册》**
产生产生中断的步骤,必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器,同时在**中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时,将产生一个中断请求,对应的挂起位也随之被置1。在挂起寄存器(EXTI_PR)的对应位写1,将清除该中断请求。
产生事件的步骤:必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置2个触发寄存器,同时在中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)**的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时,将产生一个事件请求脉冲,对应的挂起位不被置1。通过在软件中断/事件寄存器写1,也可以通过软件产生中断/事件请求。
    中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)
    事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)
    上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)
    下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)
    软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)
    挂起寄存器(EXTI_PR)
IMR如下图所示,其他几个类似;
  O; i! t( j6 ?
微信图片_20231104185031.png

+ n+ t2 T  \+ [4 h6 @( e
5.1 硬件中断选择
通过下面的过程来配置20个线路做为中断源:
    配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)
    配置所选中断线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR);
    配置对应到外部中断控制器(EXTI)的NVIC中断通道的使能和屏蔽位,使得20个中断线中的请求可以被正确地响应。
( |+ J. K7 a5 r" P6 Y" [0 t, T
5.2 硬件事件选择
通过下面的过程,可以配置20个线路为事件源
    配置20个事件线的屏蔽位(EXTI_EMR)
    配置事件线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)

5 l" P8 {  @' _! I% d
5.3 软件中断/事件的选择
20个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过程:
    配置20个中断/事件线屏蔽位(EXTI_IMR, EXTI_EMR)
    设置软件中断寄存器的请求位(EXTI_SWIER)

/ a' I* ~  d5 M7 j
6 总结
本文参考stm32手册对于外部中断的概念以及配置进行了介绍,本人能力有限,难免存在错误和纰漏,请大佬不吝赐教。
. l% H2 e5 G( r8 R: X* |; b
转载自:硬件攻城狮
$ o8 A+ e) ?; }. k如有侵权请联系删除
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8 }' ~# l, C/ ]2 {  }
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