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基于STM32CUBEMX之外部中断经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-4-13 18:01
概述
    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。
4 ?7 {. w% W% M5 a& e$ [- {% g! f9 g
硬件准备
    首先需要准备一个开发板,这里我准备的是NUCLEO-F030R8的开发板:   
4 q; z- H+ p% C- R1 @4 k) {
( P. Q) O' I) p5 m2 T
微信图片_20230413175630.jpg

- {4 r' R, z& `选择芯片型号
       使用STM32CUBEMX选择芯片stm32f030r8,如下所示:
- K% e# |- r+ N$ Z# f
微信图片_20230413175616.png
; E" k6 u0 I, [
配置时钟源
    HSE与LSE分别为外部高速时钟和低速时钟,在本文中使用内置的时钟源,故都选择Disable选项,如下所示:
4 P1 y3 n* m0 h/ S

0 Y0 ~5 U' `, {6 Y! l% K% P7 v4 j) r
微信图片_20230413175613.png

0 X5 S6 ~! ^3 l# V7 s. g
配置时钟树
    STM32F0的最高主频到48M,所以配置48即可:" a0 b. N) ^4 ]$ T8 g" N
# [4 G7 D+ k# o; `3 A" n
微信图片_20230413175610.png
; C( \. }) \' u: ^2 F" \
中断口配置
    开发板上的PC13为蓝色按钮,故配置此端口为中断口。

  n3 [% T* }6 x) @2 }
微信图片_20230413175608.png
7 C  W, G4 ~5 p. m% F) M9 V
微信图片_20230413175556.png
% Y& A: }8 h( j' w0 U
    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。

& F$ O; ?" I: z+ j/ C0 ?4 Q4 P" R
微信图片_20230413175552.png

+ I3 G( Y( d9 V0 d+ r
    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。- H! V, Y/ y8 n

4 }" B5 [& n: n6 _* o8 n; M
微信图片_20230413175503.png

; t3 K3 L: X8 v4 ?! t, j4 S3 |% l  \6 u
    所以需要配置中断口是上升沿触发或者下降沿触发。
& U+ A% \+ t) G4 _, }* q2 |# E; T
) U5 Q/ X& N& v+ j
微信图片_20230413175501.png
) V' {5 U5 G. S% ?7 V
    查看向量表可以得知PC15应该开启EXIT4到15的中断。1 M( Z7 t, a/ Q& R

1 r4 q; J; c. u
微信图片_20230413175458.png
" r! V3 d, m. k% x
微信图片_20230413175456.png

, F1 H) }. b& ]# w' a* D8 H) @, [* ]4 j; V3 Y' i
GPIO配置
    PA5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。

4 M0 n  w2 z( b3 A" E8 X  t6 b. A0 n
微信图片_20230413175445.png

3 J: \  R; n0 b
微信图片_20230413175442.png
   

/ k' e. O& J# I8 l. p1 m( E2 |) C* w) u
生成工程设置
    注意在生产工程设置中不能出现中文,不然会报错。

/ `+ [) b9 o4 h; V1 s7 j% I/ L
微信图片_20230413175440.png

) y3 g& x+ B! `& c' C9 ^8 D生成代码. s. s( V% _+ S0 q9 h# n$ s
微信图片_20230413175436.png
& N9 k6 h% J2 e. f
配置keil
6 m3 d0 q' g5 R) g# Q
微信图片_20230413175433.png
# v+ M* V2 G/ [' t
微信图片_20230413175430.png

- t' }2 i3 D. F8 F: k
5 @$ ^1 ^5 k% D( C7 m2 n设置IO口模式
首先在mian.c的MX_GPIO_Init中,GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING,这里设置为上升沿触发。Mode值为GPIO_MODE_IT_RISING(外部中断上升沿触发),GPIO_MODE_IT_FALLING(外部中断下降沿触发)或者GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING(外部中断双边沿触发)。
GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL,这个为管脚悬空,没有上下拉。

, u/ N' j0 E. x1 @7 Y% J/ S3 X
微信图片_20230413175413.png
6 E' L! ]( l; s- g
配置中断优先级(NVIC)
    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。
HAL_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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
    / f8 q% E8 \% _  m
微信图片_20230413175346.png
0 E; J) f5 w0 S7 r: p, G
- g* P9 @. n1 m( g5 `
中断服务函数
    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。STM32F0的IO口外部中断函数只有3个。
( H* E/ X/ z5 a( c# w1 h( R
微信图片_20230413175343.png

/ a  r5 K6 t1 I0 u' _) r
    中断线 0-1每个中断线对应一个中断函数,中断线 2-3共用中断函数 ,中断线 4-15 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。
' o" S& y/ }7 y2 b' D+ A- h
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);
7 w$ g+ c% ~% r7 Z7 E
微信图片_20230413175339.png
# D$ \* J$ ]! ?3 s3 O' f- D
    在stm32f0xx_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。

4 M  `) ^/ _9 D+ v
微信图片_20230413175256.png

2 p. V; G' U* Q" u. }+ e9 L代码
    在main.c中,重写HAL_GPIO_EXTI_Callback。
  1. /* USER CODE BEGIN 4 */7 [& }- [( R' U( M9 o- H( h& n
  2. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){4 E3 l5 j* y8 a" @; O, e
  3.     if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13){/* KEY */    Y& Q& B3 Q+ x; ?/ _8 U
  4.         /* 翻转LED */% u  Q' L( I* H9 w- b7 G
  5.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_5);
    2 p+ R; |, J2 T3 @* C$ j
  6.     }
      z7 J- W1 }: O
  7. }9 |" ^9 S: w' U
  8. /* USER CODE END 4 */
复制代码
" S& l: @* D8 {8 w$ _8 G
演示效果
     LED灯随着按键按下改变极性。+ D$ F; t! C! {
微信图片_20230413175252.gif

( ^- N4 y: x- r8 v! l
转载自:记帖
如有侵权请联系删除) ]9 g4 w1 b: D4 A8 Z: A5 {

# k" O# u+ R! F+ T6 L
微信图片_20230413175507.png
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