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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。
8 K1 L0 b' y: Y; \9 Y+ D
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:    ( p9 e6 Q+ F( z- y: v

! m, B! P# L0 e7 {( d( ?
微信图片_20230413175630.jpg
! Y: E$ _, J4 D
选择芯片型号
       使用STM32CUBEMX选择芯片stm32f030r8,如下所示:

# Z8 S6 c  O- K2 J% T
微信图片_20230413175616.png

/ }7 t- Z8 G" \7 @
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 q/ D! N" g. ^- x
+ b5 R! T8 z" D9 }0 _* G. d
微信图片_20230413175613.png

/ O0 h# Z0 m! t6 k
配置时钟树
    STM32F0的最高主频到48M,所以配置48即可:
6 g( p3 j8 Z% D. j

4 u. n/ w6 U! Y: e  }
微信图片_20230413175610.png
- R. b/ y9 e" N" Z. [6 S) x4 V' J; p
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。
0 F- a( n, `5 I% X
微信图片_20230413175608.png

9 n, x5 N0 f+ @
微信图片_20230413175556.png
& S, N6 l! ^  k1 [
    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。

& C! t6 p4 d& m" @
微信图片_20230413175552.png
* r% H5 l! ^8 y1 W( u" m5 ?9 A
    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。4 q, X. t* U$ H/ v9 W
4 l$ P# U& j! @! b3 T# l
微信图片_20230413175503.png

3 g" `1 L7 w3 x; f! L: T9 x
    所以需要配置中断口是上升沿触发或者下降沿触发。
0 l+ U/ a$ i& G/ t
+ {: d& K: p0 G* X9 u* t
微信图片_20230413175501.png
0 u' D! a6 g" z* H6 _6 a6 p
    查看向量表可以得知PC15应该开启EXIT4到15的中断。
8 M4 d$ Q7 l3 k* Q
# p6 q7 S/ Q( o6 j$ K
微信图片_20230413175458.png
" b# f- F# B- r. M6 S
微信图片_20230413175456.png

; k# G9 R' `* x: k& K
- `' o, W: w5 H# X/ {' G3 n& aGPIO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。
: D. i/ L) Y: r3 V6 s2 b/ G
微信图片_20230413175445.png
% F6 e' ?2 G. ^2 W+ {: n
微信图片_20230413175442.png
   
$ ]; E' W1 l: U1 d! ^$ |
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。
0 d% z, N  T, h$ v
微信图片_20230413175440.png

) b: x. q+ [# K% s( i# V生成代码& d) V; x$ t2 ?/ I
微信图片_20230413175436.png

, C8 x3 t) q5 R5 V- l) K1 Q配置keil
* h7 F. Q* w4 X: Y
微信图片_20230413175433.png
7 s& M5 l) i( B" \
微信图片_20230413175430.png
$ d/ z3 z2 Q) h( {& H
; ^9 p1 @$ v+ k! n# {2 Q" W
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。

- ^$ g6 o' S4 X4 L$ t. w' I% C* I
微信图片_20230413175413.png
% |" W0 D5 u1 i* f+ b* R( |6 {" h
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。
    7 s$ G- q+ J5 {! [& x
微信图片_20230413175346.png
5 T+ o1 M$ v2 F0 F+ N
; F! \, X6 z- T5 D
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。
* Q. G  X3 d4 e/ M
微信图片_20230413175343.png
/ f6 L. c( S( M7 y" h# A# y
    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。. V3 x& F1 |- E$ t% @! }4 |5 ?
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);

* h* ^$ c' |5 M0 ]' f" O
微信图片_20230413175339.png

- t+ o% C& }6 x0 l
    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。
7 \- {: k$ h# k7 W( L. B  \# X1 q
微信图片_20230413175256.png

+ s4 t! s0 {3 h代码
    在main.c中,重写HAL_GPIO_EXTI_Callback。
  1. /* USER CODE BEGIN 4 */
    ) R# ~% a9 m. s" X+ b/ b
  2. void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){) [" ?& u" F. P2 U5 k3 b  I1 U
  3.     if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13){/* KEY */  
    + `$ l+ D! O0 n9 {
  4.         /* 翻转LED */; A) J3 r* e4 P8 l7 m& q/ W0 N3 Q
  5.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_5);
      K; V4 R% ]# i9 V# Q6 Q
  6.     }
    . D% E( I& ]$ S+ j' C3 n
  7. }
    ' O( s- B  @( K( b5 L% C. e
  8. /* USER CODE END 4 */
复制代码

5 w4 p9 G: j0 F# T
演示效果
     LED灯随着按键按下改变极性。( N2 B- a3 X4 g9 H
微信图片_20230413175252.gif
: r3 }" r2 f* B% q: a
转载自:记帖
如有侵权请联系删除- j! e) N9 W( b) o8 F2 W+ A* B

* U( C7 }' h1 L3 @; F
微信图片_20230413175507.png
微信图片_20230413175514.png
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