【经验分享】STM32- NVIC与EXTI

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STMCU小助手发布时间：2022-1-31 16:00

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文章简介:	STM32- NVIC与EXTI

一、NVIC

中断结构框图

向量表

中断类型：

（1）系统异常，体现在内核水平

（2）外部中断，体现在外设水平

NVIC：嵌套向量中断控制器，控制整个芯片中断相关的功能，跟内核紧密耦合管理包括内核和片上所有外设的中断相关功能。内核外设。各芯片厂商在设计芯片是会对Cortex-M3内核里面的NVIC进行裁剪，去掉不需要部分，STM32的NVIC是Contex-M3d NVIC的一个子集。

两个重要库文件：core_cm3.h(内核外设的寄存器定义)和misc.h

typedef struct
{
__IO uint32_t ISER[8]; /*!< Offset: 0x000 Interrupt Set Enable Register/中断使能寄存器 */
uint32_t RESERVED0[24];
__IO uint32_t ICER[8]; /*!< Offset: 0x080 Interrupt Clear Enable Register/中断清除寄存器 */
uint32_t RSERVED1[24];
__IO uint32_t ISPR[8]; /*!< Offset: 0x100 Interrupt Set Pending Register/中断使能悬起寄存器 */
uint32_t RESERVED2[24];
__IO uint32_t ICPR[8]; /*!< Offset: 0x180 Interrupt Clear Pending Register/中断清除悬起寄存器 */
uint32_t RESERVED3[24];
__IO uint32_t IABR[8]; /*!< Offset: 0x200 Interrupt Active bit Register/中断有效位寄存器 */
uint32_t RESERVED4[56];
__IO uint8_t IP[240]; /*!< Offset: 0x300 Interrupt Priority Register (8Bit wide)/中断优先级寄存器（8位） */
uint32_t RESERVED5[644];
__IO uint32_t STIR; /*!< Offset: 0xE00 Software Trigger Interrupt Register/软件触发中断寄存器 */
} NVIC_Type;

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注：配置中断时，一般只用ISER(使能中断)、ICER(失能中断)、IP(设置中断优先级)

优先级和优先级分组

中断优先级分组库函数

优先级分组真值表

中断编程

配置每个中断时，一般有三个编程要点：

1、使能某个外设中断，这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。参照中断向量表配置。

2、初始化NVIC_InitTypeDef结构体，配置中断源，配置中断优先级分组，设置抢占优先级和子优先级，使能中断请求。NVIC_InitTypeDef结构体在固件库头文件misc.h中定义。

NVIC_InitTypeDef结构体成员变量分析：

(1)NVIC_IRQChannel：配置中断源，不同中断的中断源是不一样的。参考stm32f10x.h头文件里的IRQn_Type结构体定义，该结构体包含了所有的中断源。

typedef enum IRQn
{
/****** Cortex-M3 Processor Exceptions Numbers ***************************************************/
NonMaskableInt_IRQn = -14, /*!< 2 Non Maskable Interrupt */
MemoryManagement_IRQn = -12, /*!< 4 Cortex-M3 Memory Management Interrupt */
BusFault_IRQn = -11, /*!< 5 Cortex-M3 Bus Fault Interrupt */
UsageFault_IRQn = -10, /*!< 6 Cortex-M3 Usage Fault Interrupt */
SVCall_IRQn = -5, /*!< 11 Cortex-M3 SV Call Interrupt */
DebugMonitor_IRQn = -4, /*!< 12 Cortex-M3 Debug Monitor Interrupt */
PendSV_IRQn = -2, /*!< 14 Cortex-M3 Pend SV Interrupt */
SysTick_IRQn = -1, /*!< 15 Cortex-M3 System Tick Interrupt */
/****** STM32 specific Interrupt Numbers *********************************************************/
WWDG_IRQn = 0, /*!< Window WatchDog Interrupt */
PVD_IRQn = 1, /*!< PVD through EXTI Line detection Interrupt */
TAMPER_IRQn = 2, /*!< Tamper Interrupt */
RTC_IRQn = 3, /*!< RTC global Interrupt */
FLASH_IRQn = 4, /*!< FLASH global Interrupt */
RCC_IRQn = 5, /*!< RCC global Interrupt */
EXTI0_IRQn = 6, /*!< EXTI Line0 Interrupt */
EXTI1_IRQn = 7, /*!< EXTI Line1 Interrupt */
EXTI2_IRQn = 8, /*!< EXTI Line2 Interrupt */
EXTI3_IRQn = 9, /*!< EXTI Line3 Interrupt */
EXTI4_IRQn = 10, /*!< EXTI Line4 Interrupt */
DMA1_Channel1_IRQn = 11, /*!< DMA1 Channel 1 global Interrupt */
DMA1_Channel2_IRQn = 12, /*!< DMA1 Channel 2 global Interrupt */
DMA1_Channel3_IRQn = 13, /*!< DMA1 Channel 3 global Interrupt */
DMA1_Channel4_IRQn = 14, /*!< DMA1 Channel 4 global Interrupt */
DMA1_Channel5_IRQn = 15, /*!< DMA1 Channel 5 global Interrupt */
DMA1_Channel6_IRQn = 16, /*!< DMA1 Channel 6 global Interrupt */
DMA1_Channel7_IRQn = 17, /*!< DMA1 Channel 7 global Interrupt */
#ifdef STM32F10X_HD
ADC1_2_IRQn = 18, /*!< ADC1 and ADC2 global Interrupt */
USB_HP_CAN1_TX_IRQn = 19, /*!< USB Device High Priority or CAN1 TX Interrupts */
USB_LP_CAN1_RX0_IRQn = 20, /*!< USB Device Low Priority or CAN1 RX0 Interrupts */
CAN1_RX1_IRQn = 21, /*!< CAN1 RX1 Interrupt */
CAN1_SCE_IRQn = 22, /*!< CAN1 SCE Interrupt */
EXTI9_5_IRQn = 23, /*!< External Line[9:5] Interrupts */
TIM1_BRK_IRQn = 24, /*!< TIM1 Break Interrupt */
TIM1_UP_IRQn = 25, /*!< TIM1 Update Interrupt */
TIM1_TRG_COM_IRQn = 26, /*!< TIM1 Trigger and Commutation Interrupt */
TIM1_CC_IRQn = 27, /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt */
TIM2_IRQn = 28, /*!< TIM2 global Interrupt */
TIM3_IRQn = 29, /*!< TIM3 global Interrupt */
TIM4_IRQn = 30, /*!< TIM4 global Interrupt */
I2C1_EV_IRQn = 31, /*!< I2C1 Event Interrupt */
I2C1_ER_IRQn = 32, /*!< I2C1 Error Interrupt */
I2C2_EV_IRQn = 33, /*!< I2C2 Event Interrupt */
I2C2_ER_IRQn = 34, /*!< I2C2 Error Interrupt */
SPI1_IRQn = 35, /*!< SPI1 global Interrupt */
SPI2_IRQn = 36, /*!< SPI2 global Interrupt */
USART1_IRQn = 37, /*!< USART1 global Interrupt */
USART2_IRQn = 38, /*!< USART2 global Interrupt */
USART3_IRQn = 39, /*!< USART3 global Interrupt */
EXTI15_10_IRQn = 40, /*!< External Line[15:10] Interrupts */
RTCAlarm_IRQn = 41, /*!< RTC Alarm through EXTI Line Interrupt */
USBWakeUp_IRQn = 42, /*!< USB Device WakeUp from suspend through EXTI Line Interrupt */
TIM8_BRK_IRQn = 43, /*!< TIM8 Break Interrupt */
TIM8_UP_IRQn = 44, /*!< TIM8 Update Interrupt */
TIM8_TRG_COM_IRQn = 45, /*!< TIM8 Trigger and Commutation Interrupt */
TIM8_CC_IRQn = 46, /*!< TIM8 Capture Compare Interrupt */
ADC3_IRQn = 47, /*!< ADC3 global Interrupt */
FSMC_IRQn = 48, /*!< FSMC global Interrupt */
SDIO_IRQn = 49, /*!< SDIO global Interrupt */
TIM5_IRQn = 50, /*!< TIM5 global Interrupt */
SPI3_IRQn = 51, /*!< SPI3 global Interrupt */
UART4_IRQn = 52, /*!< UART4 global Interrupt */
UART5_IRQn = 53, /*!< UART5 global Interrupt */
TIM6_IRQn = 54, /*!< TIM6 global Interrupt */
TIM7_IRQn = 55, /*!< TIM7 global Interrupt */
DMA2_Channel1_IRQn = 56, /*!< DMA2 Channel 1 global Interrupt */
DMA2_Channel2_IRQn = 57, /*!< DMA2 Channel 2 global Interrupt */
DMA2_Channel3_IRQn = 58, /*!< DMA2 Channel 3 global Interrupt */
DMA2_Channel4_5_IRQn = 59 /*!< DMA2 Channel 4 and Channel 5 global Interrupt */
#endif /* STM32F10X_HD */
} IRQn_Type;

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(2)NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：抢占优先级，具体的值要根据优先级分组来确定。

(3)NVIC_IRQChannelSubPriority：子优先级，具体的值要根据优先级分组来确定。

(4)NVIC_IRQChannelCmd：中断使能(ENABLE)或者失能(DISABLE)。操作的是NVIC_ISER和NVIC_ICER这两个寄存器。

static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); /* 配置 NVIC 为优先级组 1 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY1_INT_EXTI_IRQ; /* 配置中断源：按键 1 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;/* 配置抢占优先级： 1 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; /* 配置子优先级： 1 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /* 使能中断通道 */
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

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3、编写中断服务函数

在启动文件 startup_stm32f10x_hd.s 中预先为每个中断都写了一个中断服务函数，只是这些中断函数都是为空，为的只是初始化中断向量表。实际的中断服务函数都需要我们重新编写，为了方便管理我们把中断服务函数统一写在 stm32f10x_it.c 这个库文件中。关于中断服务函数的函数名必须跟启动文件里面预先设置的一样，如果写错，系统就在中断向量表中找不到中断服务函数的入口，直接跳转到启动文件里面预先写好的空函数，并且在里面无限循环，实现不了中断。

二、EXTI

EXTI（External interrupt/event controller） —外部中断/事件控制器，管理了控制器的 20
个中断/事件线。每个中断/事件线都对应有一个边沿检测器，可以实现输入信号的上升沿
检测和下降沿的检测。 EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置，可以单独配置为
中断或者事件，以及触发事件的属性。

注：EXTI实际上主要就是为GPIO（PX0~PX15（X=A B C D E F G H I））服务的，除此之外还有PVD输出、RTC闹钟事件、USB唤醒事件、以太网唤醒事件（只适合互联型）

EXTI功能图