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【经验分享】STM32的外部中断EXTI及NVIC中断优先级介绍（内附代码）

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STMCU小助手 发布时间：2022-5-18 21:00
一、什么是中断？

打断当前的操作，执行中断需要做的事情。

中断的作用：中断机制不仅赋予了系统处理意外情况的能力，就可以“同时”完成多个任务，提高了并发“处理”能力。

和线程的区别：线程是同时执行多个任务，中断是停下来去执行其他的（注意优先级），执行完了再回来执行，

     定时器才相当于线程，定一个时间，每到这个时间执行一次

6J71O1~9KX_H[0P~(7VD3V2.png


二、中断概述

STM32F4并没有使用CM4内核的全部东西，而是只用了它的一部分。

STM32F40xx/STM32F41xx总共有92个中断

STM32F42xx/STM32F43xx则总共有96个中断

STM32F40xx/STM32F41xx的92个中断里面，包括10个内核中断和82个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级，而我们常用的就是这82个可屏蔽中断。

三、外部中断/事件线映射多达140个GPIO。

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5Q{ZAFW3JUJYSLCR57VT%]O.png

根据图文，发现我们的中断线总共有23根，其中16根是连接PA~PI引脚。

STM32F4供IO使用的中断线只有16个：EXTI线0~15：对应外部IO口的输入中断。

剩下的七根是分别连接专用设备的：

另外七根 EXTI 线连接方式如下：

● EXTI 线 16 连接到 PVD 输出

● EXTI 线 17 连接到 RTC 闹钟事件

● EXTI 线 18 连接到 USB OTG FS 唤醒事件

● EXTI 线 19 连接到以太网唤醒事件

● EXTI 线 20 连接到 USB OTG HS（在 FS 中配置）唤醒事件

● EXTI 线 21 连接到 RTC 入侵和时间戳事件

● EXTI 线 22 连接到 RTC 唤醒事件

四、中断服务函数分配

IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数

DXLNHE7G7{94VB)81R1OUAS.png

从表中看出，外部中断线5~9分配一个中断向量，共用一个服务函数 外部中断线10~15分配一个中断向量，共用一个中断服务函数

中断服务函数列表如下：

2018061716341163.png

五、设置中断优先级的分组

    1、中断优先级有两种：

        抢占（占先式）优先级 --》 第一序列                  响应（副）优先级 --》 第二序列

  2、抢占优先级 &响应优先级区别：

        高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。

        抢占优先级相同的中断，高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。

        抢占优先级相同的中断，当两个中断同时发生的情况下，哪个响应优先级高，哪个先执行。

        如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行；

@ADBNL{OC0MYQ9K[LJSO%NU.png

3、中断优先级设置步骤

//①系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数：

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);整个系统执行中只设置一次中断分组。

//②针对每个中断，设置对应的抢占优先级和响应优先级：

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
③如果需要挂起/解挂，查看中断当前激活状态，分别调用相关函数即可

20180617165802365.png

五、外部中断的一般配置步骤

①使能SYSCFG时钟：

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

②初始化IO口为输入。

    GPIO_Init();

K1DUI9P0SC5AO]P4BM75XST.png

③设置IO口与中断线的映射关系。

    void SYSCFG_EXTILineConfig();//通过设置SYSCFG寄存器，建立IO口和中断线的连接

④初始化线上中断，设置触发条件等。

    EXTI_Init();

XOOS_X4[XZ8TCHM@4AM`OUO.png

⑤配置中断分组（NVIC），并使能中断。

    NVIC_Init();

20180617165751877.png

⑥编写中断服务函数。

    EXTIx_IRQHandler();

且清除中断标志位

EXTI_ClearITPendingBit();//清除中断标志位是为了表示中断已经开始执行，可以接收下一个中断。

代码如下:

  1. /**********************************************
  2. *
  3. *功能：四个按键中断
  4. *
  5. **********************************************/
  6. #include "exti.h"


  9. //外部中断初始化程序
  10. //初始化PE2~4,PA0为中断输入.
  11. void EXTI4_Init(void)
  12. {
  13.     NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  14.     EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  15.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;


  18.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟
  19.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

  21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚
  22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
  23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M
  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  25.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

  27.     SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource4);//PE4 连接到中断线4

  29.     /* 配置EXTI_Line2,3,4 */
  30.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line4;
  31.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  32.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
  33.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能
  34.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

  36.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;//外部中断4
  37.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1
  38.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  39.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  40.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   
  41. }


  44. void EXTI3_Init(void)
  45. {
  46.     NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  47.     EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  48.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;


  51.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟
  52.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

  54.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚
  55.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
  56.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M
  57.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  58.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

  60.     SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource3);//PE4 连接到中断线4


  63.     /* 配置EXTI_Line2,3,4 */
  64.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;
  65.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  66.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
  67.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能
  68.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

  70.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;//外部中断4
  71.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1
  72.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  73.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  74.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   
  75. }


  78. void EXTI2_Init(void)
  79. {
  80.     NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  81.     EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  82.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  84.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟
  85.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

  87.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚
  88.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
  89.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M
  90.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  91.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

  93.     SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource2);//PE4 连接到中断线4


  96.     /* 配置EXTI_Line2,3,4 */
  97.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2;
  98.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  99.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
  100.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能
  101.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

  103.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;//外部中断4
  104.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1
  105.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  106.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  107.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   
  108. }


  111. void EXTI0_Init(void)
  112. {
  113.     NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
  114.     EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;
  115.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;


  118.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟
  119.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

  121.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚
  122.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
  123.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M
  124.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  125.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

  127.     SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);//PE4 连接到中断线4


  130.     /* 配置EXTI_Line2,3,4 */
  131.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
  132.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件
  133.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
  134.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能
  135.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

  137.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//外部中断4
  138.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1
  139.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2
  140.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道
  141.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   
  142. }


  145. //外部中断4服务程序
  146. void EXTI4_IRQHandler(void)
  147. {
  148.      if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line4) != RESET)//判断是否置位
  149.     {}
  150.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除LINE4上的中断标志位  
  151. }


  154. //外部中断3服务程序
  155. void EXTI3_IRQHandler(void)
  156. {
  157.     delay_ms(15);

  159.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);//清除LINE4上的中断标志位  
  160. }


  163. //外部中断2服务程序
  164. void EXTI2_IRQHandler(void)
  165. {
  166.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);//清除LINE4上的中断标志位  
  167. }


  170. //外部中断0服务程序
  171. void EXTI0_IRQHandler(void)
  172. {
  173.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//清除LINE4上的中断标志位  
  174. }

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