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STM32CUBEIDE(14)—外部中断EXTI

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STMCU小助手 发布时间:2022-10-20 21:52
概述
# U* M  V5 I/ F, d3 f7 o& ^外部中断和事件控制器 (EXTI) 管理外部和内部异步事件 / 中断,并生成相应的事件请求到CPU/ 中断控制器和到电源管理的唤醒请求。本例程主要讲解如何使用外部中断触发LED。
7 e7 ]. ?& J+ S4 O6 O2 v* ]! l% K: z9 F
生成例程
9 P( c& J5 V4 f6 e2 R使用STM32CUBEMX生成例程,这里使用NUCLEO-F103RB开发板

$ U, M! m7 ~' T$ M

) ?9 }/ _* A( S8 O# i' ^3 C 839757b637ee4ab69623fce326742df6.png
8 B. L  f5 u; N  ^, H, j! T0 Z: K+ z  }4 f) u6 d- L2 M: B
查看原理图,PC13为按键管脚。
, u: f" {" \/ l$ c& X

3 D- ^1 U$ G0 e& [3 H6 I  X* W
7 _2 }# z- u6 k% j/ ~5 Y* K% a
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1 _( z+ z' {7 i# T" H) a
% E0 n$ |; V/ ^/ BLED管脚为PA5。+ E3 m) d6 |8 T8 Z  {

1 Y" ^3 H+ ]2 D% Y- g  m( T
b7980ed637ff49148e3291a7d249a439.png * l/ ]& V/ K6 N7 {- a* |; T

) d( S3 @' X9 v+ O$ Y8 L7 ?
2 [- |! s: a+ ]7 I配置时钟树# H7 X0 c. Y" M, A' A8 m
配置时钟为64M。
& s* P. P  m( R  j  N1 W7 N# O+ N. G. ~
, U& e+ F9 R5 q' E4 ~" f2 n/ c1 ~; V) Q eb450a520ecc431da2ae27fe89e18c47.png
# z: H$ C, F8 |
# e! n6 \. `5 G+ V* h0 a中断口配置. p$ V+ g9 U1 o; P, ~" _
开发板上的PC13为蓝色按钮,故配置此端口为中断口。- v" N, }" V* H% h7 h5 g/ z: n. Z

' |7 d" M9 f) n. A 20201202112024631.png 6 n3 Y6 b; y7 f
7 `  P. e/ q7 C2 Y) f* v
20201202112055760.png 4 R/ K* d' i) n& T
4 X2 j& _5 u( i, M4 u! y/ `
GPIO 口连接到 16 个外部中断 / 事件线如下图 。可以看到PC13应该是在EXTI13上。
( l: q% X& L7 N- O; x: Z
; f& e$ W' a8 F; Z! D$ Z 774b8ac9916d443f8a9301112fd5868e.png
/ w" v  `  A$ p. I3 A3 m2 T3 z6 a9 U! I. x6 O. G' f* G
外部中断/事件控制器用于产生事件/中断请求的边沿检测器。每根输入线都可单独进行配置,以选择类型(中断或事件)和相应的触发事件(上升沿触发、下降沿触发或边沿触发)。每根输入线还可单独屏蔽。挂起寄存器用于保持中断请求的状态线。
0 k+ F4 U0 r: ~( k: `8 o( J, [' w+ a) [( s
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1 N0 f+ m  O" H3 m  h9 g$ o! o; O" ?  W+ c& l6 P
所以需要配置中断口是上升沿触发或者下降沿触发。
! v! i6 n8 P/ S# X
4 x; o: U  d5 a8 ~ 436e5db12860454ea28b24c49a91563f.png
9 H( Q8 R$ M. w/ d
3 x# V3 z& l, V9 M2 n) z中断服务函数
3 O. J/ M; T6 v  u配置完中断优先级之后,接着要做的就是编写中断服务函数。中断服务函数的名字是在 HAL 库中事先有定义的。
' c# U0 d' A) J1 B. ^1 ~/ T4 P+ j8 U/ s# d- u2 V
4687d2795e684e0dbe258d6ba6fd1354.png
6 {9 r( y  ~, u4 T2 k; O$ m( V  C4 v! Z$ m/ R  C: O0 h
1df141239bc24a998f11dbf7c506001a.png 5 B+ E. r& F; u% E* Y: ?1 p

5 \4 n$ E# D& B, Q# A b6370807e22a4dd9b4a9d0cdaa159dd2.png
* F1 j) W0 A" B1 j3 d! V& {
' ]7 C3 ?( f8 j) f中断线 10-15 共用中断函数。一般情况下,我们可以把中断控制逻辑直接编写在中断服务函数中,但是 HAL 库把中断处理过程进行了简单封装。5 F+ a* y# q' k8 P9 n0 l* }

9 ]( s2 ~$ {8 [" i  n* @; B 38022fc9dcaa44458bc9e51e8a65651b.png ' G, m! B: ^; p' J! g/ q/ M. z

' a/ p. m) g2 G4 E% a0 cGPIO配置
% O5 D3 n9 Y! APA5为板上LED灯,配置PA5为输出口,当中断发生时候改变IO口极性。) V/ i. ], P) V: e7 Q- V# P$ U

1 f- P$ \! e* c1 D: z8 @9 } 9c1995e3f82543398d2b6c42181e3644.png * Q* C' ?& @/ Z6 ?, T* F9 h

$ Y! F" [5 \) b b1819d91b76949a9b695941bfdc16e67.png
. b; q& E6 Y+ g' `: c) y+ T" @) J6 ?6 S+ {3 g
配置中断优先级(NVIC),并使能中断( ^+ g: @8 ^+ [+ v! S- ]4 g6 {
同样的,在mian.c的MX_GPIO_Init中,设置好中断线和 GPIO 映射关系,然后又设置好了中断的触发模式等初始化参数。既然是外部中断,涉及到中断我们当然还要设置 NVIC 中断优先级。
. P0 j8 P3 l# N7 X' I9 lHAL_NVIC_SetPriority的中间0表示抢占优先级为0,最右边的0表示子优先级为0。' a$ f+ i) v" u
1.抢占优先级比子优先级的优先权更高,这意味抢占优先级更高的中断会先执行,而不管子优先级的优先权,数值越低优先级越高。
( ]" c8 C9 C8 n, x. N- t( B) c2.同理,如果抢占优先级相同,那么就会比较子优先级,子优先级更高的中断将会先被执行,数值越低优先级越高。: i; Z6 m& T4 Z) n& [& s/ |
3.当两个中断源的抢占式优先级相同时,这两个中断将没有嵌套关系,当一个中断到来后,如果正在处理另一个中断,这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。如果这两个中断同时到达,则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个;如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等,则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。
8 o) m- R* u( b- w( G3 p" Y, \! |  P% h* J5 S4 A! x2 W& y" n, W

5 u, w/ x" ^  D4 n0 |& [5 e) S 42b6502a8b2d43a18d96e626e2e8d1a2.png
) d$ x1 Z" j8 e1 a# `) l* D

! V8 |. Q% x) r8 y9 V6 nEXTI4_15_IRQHandler
9 P; Q6 y' X; [1 m4 e; d$ \$ C+ P在stm32f0xx_it.c中,程序开始执行EXTI4_15_IRQHandler函数,EXTI4_15_IRQHandler函数只是调用了另一个函数HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13);( [- Q5 L( A& y2 H1 G# K4 }- k

' O1 O" @' z. t4 i" D7 Y5 m 20201202164908807.png : \& y! e, S: m& k+ D1 d; ]! T

/ d; \! M/ N/ O1 q2 q5 g$ s$ s8 vHAL_GPIO_EXTI_Callback! U) x* e3 u& E" u
在stm32f1xx_hal_gpio.c中,HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler该函数实现的作用非常简单,就是清除中断标志位,然后调用回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback()实现控制逻辑。根据函数名Callback也能看出来这里才是真正执行具体功能的函数,该函数需要在mian.c文件中重写,通过判断中断是来自哪个IO口编写相应的中断服务控制逻辑。6 ?0 R8 X, D0 _

! ^3 J# p7 k" {7 g 85a97420a5f0438caf5c7be2e1f0872a.png
* _- |) U8 M+ P
6 @# |2 M4 J# t# F/ d# ?代码
$ l( q8 `1 S; Q# X- ~7 h4 |5 A在main.c中,重写HAL_GPIO_EXTI_Callback。
5 K0 w7 u5 C) _! I
' ?* B0 z6 f- x! d( s8 P# u6 n- |
  1. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">/* USER CODE BEGIN 4 */</font>3 s0 m) [, Q) L5 v; x
  2. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){</font>
    $ l0 o, I8 D) h" F
  3. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13){/* KEY */  </font>) C, L9 p" S& e: _
  4. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">        /* 翻转LED */</font>& c# |1 z" z2 v; P/ B$ m
  5. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_5);</font>, X& v, |- q; `2 H7 L
  6. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">    } </font>
    8 S) j. U% D- [& O
  7. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">}</font>
    ; U& a4 S& V1 d& e# A
  8. <font color="#000000" face="Tahoma" size="3">/* USER CODE END 4 */</font>
复制代码

3 b, d: r+ N! m/ ?演示效果" R% Y: {2 z  `; }
LED灯随着按键按下改变极性。! l+ v" |6 O: F, q, w$ l
: @5 G3 `8 ]) H. }, W
- p, r- l* j6 r8 x5 k7 B6 ~
20201202173231456.gif
  Y+ y6 M  g1 d3 A3 D$ ?8 L4 U* J8 [( L+ E2 k

, t# z+ U+ r: q' m& d  V————————————————, `. A$ J/ V) w0 u: L, I
版权声明:记帖( `% ~. j; R7 h8 P7 G3 e
- k; s- g6 J. |, F& K
( a6 ~. D; ]' c8 P

: c* j& i5 s3 v2 L; l0 C- E
3 k7 t8 d' ?4 @" s& i0 }
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