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【经验分享】EXTI 重复配置两次导致误触发中断的问题

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-26 16:02
前言1 T" G- h- V& ?7 i; T
有些工程师非常的小心,小心到甚至在程序中对一个外设配置完一次还不放心,还要再配置一次。这本身看起来没有什么问题,但是在特定的外设中,反而会不小心造成一些小问题,比如这里所要说的 EXTI。- l, Y. o5 L0 l. i$ h

6 q: C/ _, S2 t8 q" j问题
0 l& ~7 i' s; p$ \( ~; u某客户在其产品的设计中,使用了 STM32F302CCT6。客户在开发过程中,其所配置的 EXTI 外部中断,在外部没有中断信号的情况下,上电后运行程序,总是会进入 EXTI 中断程序一次。
& B: r! Z# H* X6 N/ l7 n
- ^8 F6 n" g0 Z2 l5 S0 q调研
4 `) S& ^1 W8 n# q6 P: e6 {/ F1.了解问题. |( S6 R7 H2 X& {7 L0 W) w+ @
客户在开发中使用了 STM32F30x 的标准外设库 STM32F30x_DSP_StdPeriph_Lib_V1.2.3,在其程序设计中,参考了EXTI_Example 例程的代码,一开始在初始化过程中先执行了一次 EXTI15_10_Config()将 PC13 设置为外部中断口,设置为下降沿触发中断(PC13 外部有上拉电阻)。EXTI15_10_Config()函数原型如下:8 X" E' Z" M  i; G1 @5 s/ y
  1. /**3 O5 C0 F9 l! A/ x7 w0 ?
  2. . h( v. R' T+ R( S9 H# y& N
  3. * @brief Configure PC13 in interrupt mode! U8 o- d" T8 f2 r* s! u
  4. * @param None. ^: @) s% `! {# N0 R: b) V
  5. * @retval None' G% A9 u& N7 B( c+ N
  6.   */
    0 w# S9 x8 K  D$ W8 S8 ^! d
  7.   static void EXTI15_10_Config(void)
    2 v+ o* O2 b& d* i) B; H1 B5 s
  8.   {$ N/ x$ _" _9 p
  9.   /* Enable GPIOC clock */- h$ c, e& e+ |6 W0 v4 f
  10.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOC, ENABLE);+ O. f1 f+ O. F, o( ]" ^

  11. & P) T  X, U5 c4 ^( M$ w
  12. /* Enable SYSCFG clock */  p3 S# S" @; O) f
  13. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
    ' c4 @# z$ Y+ n" a0 d3 h/ U1 i
  14. 9 I( m6 M) ~7 y! N! N
  15. /* Configure PC13 pin in input pull-down mode */7 C" |: a4 g, M
  16. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;5 r1 f; c- F+ J  x
  17. GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    7 z# K& j. N. a  O- i9 X5 i
  18. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    / W2 ?2 T- n/ L4 U0 Z
  19. GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);) u" H, D! `, m1 g
  20. * |( t) z7 A9 ?3 m& {/ P
  21. /* Connect EXTI13 Line to PC13 pin */
    * p6 S, F* w5 b: O8 i3 A
  22. SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC, EXTI_PinSource13);
    + a4 o$ I3 w" C, E  w  O

  23. ! C# p5 Z. C* o9 t/ @: l2 H" U6 T2 J
  24. /* Configure EXTI13 line */
    ; |3 y& ~% I7 {% v) U
  25. EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line13;8 g  s& K$ y* N6 U' ~+ m! z
  26. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;2 Z% g0 m/ l: q; E! W9 m
  27. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;- H0 F8 n  h7 z9 @. `+ w8 G8 F
  28. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;/ s, b0 o+ F3 a+ o0 O2 x) @5 B" U7 v
  29. EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);: h' Z$ L+ Q' k* {" P* O+ d
  30. 7 O/ u) X# x9 P! ]2 F; W
  31. /* Enable and set EXTI15_10 Interrupt to the lowest priority */7 O2 L+ P# `# {2 U
  32. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;/ q8 M- A! e- ^5 Y5 |
  33. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;
    8 g; l6 A/ C( l' G% v' ^
  34. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;: N2 _% L9 b$ P9 P: J0 ?
  35. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;! W. Q- G% ~" Z/ c/ b
  36. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    5 E! Q5 _( ]$ J4 k. {
  37. }
复制代码
, F1 F) g* T- s) K3 M7 Z
客户在后面的程序中,在使用 EXTI 之前再调用了一次 EXTI15_10_Config()将 PC13 设置为外部中断口。
7 m# k& x7 x) d1 x; @7 F调试运行的时候,发现 PC13 在没有外部触发下降沿信号的时候(经示波器确认),上电时总会进入外部中断服务程序EXTI15_10_IRQHandler 中。
0 b" Q9 G- A2 ]4 ^. G2 d7 d+ J& x1 Z- s9 [
2.问题分析
9 G* P; [8 I/ ~7 D! l" @如果仔细研究过程序,其实这个问题并不难知道。在执行第一次的 EXTI15_10_Config()之后,PC13 作为 EXTI13 外部中断已经开启。在这种情况下,如果再执行一次 EXTI15_10_Config(),我们来看看这里边究竟有什么情况?' `; ^  N, l! Y' @& v% ?
仔细查看 EXTI15_10_Config()的程序内容,注意到这一句:1 X# P; I% l5 J0 S4 ^- p
  1. /* Connect EXTI13 Line to PC13 pin */
    $ X; j' w0 @+ w( G
  2. SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC, EXTI_PinSource13);
复制代码

0 z; P$ K3 |8 L8 I+ o* K( K& J也就是说,EXTI15_10_Config()调用了 SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOC, EXTI_PinSource13)来将 PC13配置为 EXTI13 中断源。来看一下 SYSCFG_EXTILineConfig 这个函数的原型,它存在于 stm32f30x_syscfg.c 文件中。
, a7 V" X; |6 L/ v7 M3 p3 S$ N9 ~7 @, I8 ]
  1. /**
    : o6 g: T' V# C5 W0 J2 F- P9 u
  2. * @brief Selects the GPIO pin used as EXTI Line.
    " y% s' g4 F& m* |2 I6 G% O9 A" W
  3. * @param EXTI_PortSourceGPIOx : selects the GPIO port to be used as source
    6 V2 n( A' b1 L. D* P
  4. * for EXTI lines where x can be (A, B, C, D, E, F, G,$ |  |& N! h# X; x
  5. H).5 q6 m9 [  S6 X. h5 W& W6 H
  6. * @param EXTI_PinSourcex: specifies the EXTI line to be configured.. }: S9 v  \6 U. [- z
  7. * This parameter can be EXTI_PinSourcex where x can be (0..15)
    . Q/ _+ }; \4 f4 P# f' _; f
  8. * @retval None  a: g/ U6 U% B
  9. */
    . G3 t  Z* z# ]# ]1 s
  10. void SYSCFG_EXTILineConfig(uint8_t EXTI_PortSourceGPIOx, uint8_t EXTI_PinSourcex)
    ; i4 v: N. B# d) `  z- x0 b( P: C
  11. {* o8 {) }4 C0 ]3 s
  12. uint32_t tmp = 0x00;
    6 ^3 h8 d$ u0 |! s
  13. /* Check the parameters */
    % D* {) e# x+ V* Q5 h4 a* @
  14. assert_param(IS_EXTI_PORT_SOURCE(EXTI_PortSourceGPIOx));
    3 q8 b" z1 D6 C6 L3 h9 J: @' ?4 e0 J  B
  15. assert_param(IS_EXTI_PIN_SOURCE(EXTI_PinSourcex));% t2 G% T& ?" K
  16. 0 L! b! j+ c4 c% L: r
  17. tmp = ((uint32_t)0x0F) << (0x04 * (EXTI_PinSourcex & (uint8_t)0x03));
    + ^7 p( w: {/ T+ X6 b8 J. P
  18. SYSCFG->EXTICR[EXTI_PinSourcex >> 0x02] &= ~tmp;
    - b! T2 Z; k& ]! w# q
  19. SYSCFG->EXTICR[EXTI_PinSourcex >> 0x02] |= (((uint32_t)EXTI_PortSourceGPIOx) << (0x04 *" R3 v* e& ?3 T' p7 Y
  20. (EXTI_PinSourcex & (uint8_t)0x03)));
    : I% O& v/ {, Z/ A1 m( M
  21. }
复制代码
SYSCFG_EXTILineConfig 这个函数的执行流程是这样的:先将 SYSCFG_EXTICR 外部中断配置寄存器中相对应的位清零,然后再写入新值。% L1 o. G: q: e4 k: |% C, z

; i4 @  s; T. Y; y6 V% t2 }9 `3 w8 E也就是说,在此 PC13 作为 EXTI13 中断的例子中,当执行“SYSCFG->EXTICR[EXTI_PinSourcex >> 0x02] &= ~tmp;”时,SYSCFG_EXTICR4 的 EXTI13[3:0]清零,将 EXTI13 外部中断的输入源设置为 PA13(默认);再执行“SYSCFG->EXTICR[EXTI_PinSourcex >> 0x02] |= (((uint32_t)EXTI_PortSourceGPIOx) << (0x04 * (EXTI_PinSourcex &(uint8_t)0x03)));”时,SYSCFG_EXTICR4 的 EXTI13[3:0]写入值 0x02,将 EXTI13 外部中断的输入源选择为 PC13。
2 e# X& S' g1 \( T4 R) q0 p! ]- j4 A& b. z# v5 V

" j4 e  _$ A) v% P$ k2 f由此,产生中断的原因很清楚:4 x! [7 }+ E6 g/ g1 M
1. 第一次执行 EXTI15_10_Config(),使能了 EXTI13 的中断,中断源来自 PC13;' F! k  i7 i- x7 }
2. 第二次执行 EXTI15_10_Config(),在调用 SYSCFG_EXTILineConfig 配置 EXTI13 中断源时,先将中断源切回至PA13;由于失去了 PC13 引脚上的高电平,在内部产生了一个下降沿,因此触发了 EXTI13 中断(之前已被使能),进入中断服务程序执行代码;7 I" [- _. ]: w( ]( y
3. 从中断服务程序返回,再将 EXTI13 中断源重新配置到 PC13。
" ~2 O1 `; f& ^/ R/ U$ I! Y: G+ g& l0 P: Q& s; d
所以,误触发而进入中断服务程序的原因就是这样。5 y! o/ G# v4 Q* [/ P* b

3 [$ U6 y* F# I: O1 ?9 ~7 z3.问题解决
  i9 T% `. N# R3 M, o问题解决很简单,EXTI13 既然已经配置好了,就不要再去重复进行配置了,没有必要,浪费效率且造成小问题。要使用和不要使用只要通过操作 EXTI_IMR 寄存器使能或禁用相应的中断就可以了。如果在特殊情况下非要重新配置的话,也要注意一下这个问题,先禁用中断。, R! h: J; P; U& {
   
! ^$ }4 S% I( R0 Q6 U6 Y结论+ H# x* l6 X1 G$ [
由于 SYSCFG_EXTILineConfig()函数在配置 EXTI 中断源时,会先将中断源配置到默认中断源后再配置到实际要使用的中断源,这样重复执行 EXTI15_10_Config()就存在着误触发中断的风险,需加以注意。" m! v# M) i9 y5 d/ ]9 M' e
   
, ~" F' ?" n' q& p; n处理
5 S) ?4 w" L) m1 r; B0 O去掉重复配置的代码即可% q+ j% _3 ]% f. T$ D! Q7 l
0 j0 T5 r4 m. L+ j. I) a
0 b* r! J  j- C
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