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基于STM32外部中断原理和配置代码经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-11-4 18:51
本文介绍了STM32基于标准外设库的外部中断配置,以及基于参考手册如何更加寄存器配置外部中断

3 ?) j9 R% N8 q- W) o( ~2 x
2 STM32的外部中断
下图来自《STM32参考手册》,从整个架构图可以知道,外部中断的功能可以配置六个寄存器;
    中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)
    事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)
    上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)
    下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)
    软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)
    挂起寄存器(EXTI_PR)
& ~% I- U6 z. p, c" a( f
微信图片_20231104185050.png

; A& l; Y+ l: e8 k. B
    EXTI支持配置20个中断和事件屏蔽位;
    GPIO端口以下图的方式连接到16个外部中断/事件线上;EXTI_Line0 — EXTI_Line15;
    EXTI_Line16 连接到PVD输出 ;
    EXTI_Line17连接到RTC闹钟事件;
    EXTI_Line18连接到USB唤醒事件;
    EXTI_Line19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品);

8 J7 V0 L, w! [  y
GPIO的映射关系图如下所示;
( \  C) x! T9 d0 d5 v% y8 p1 a
微信图片_20231104185043.png
' C. @4 K' m  n; j" h, u% Z
3 中断服务函数的映射关系

; `& M- f; X3 b1 n4 `: _0 M1 H
微信图片_20231104185040.png

  S, J# q8 {8 @0 R3 G( w
4 外部中断的配置
宏定义,抽象一下接口,方便后面修改;
#define Z_GPIO_PIN    GPIO_Pin_5
#define Z_GPIO_PORT   GPIOE
#define Z_PortSource  GPIO_PortSourceGPIOE
#define Z_PinSource   GPIO_PinSource5
#define Z_Line        EXTI_Line5
#define Z_IRQ         EXTI9_5_IRQn

8 G( Z7 ?! O4 B1 g* G/ o- b
GPIO的配置;这里GPIO的输入模式可以配置为浮空输入(GPIO_Mode_IN_FLOATING),上拉输入(GPIO_Mode_IPU)或者下拉输入(GPIO_Mode_IPD),具体如下图所示;
# I! L8 G2 R$ ~0 s' i6 N
微信图片_20231104185033.png
: M- y3 D2 s( d6 T: I( G  h8 l2 A
GPIO的配置代码如下;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Z_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(Z_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
4 j* ~' L. X: j
不要忘记外设总线时钟的配置;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC |
  RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF |
    RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);

0 P# N9 x$ n" ]! }
EXTI的配置,EXTI_Trigger这里支持三种模式;
    EXTI_Trigger_Rising 上升沿触发;
    EXTI_Trigger_Falling 下降沿触发;
    EXTI_Trigger_Rising_Falling 上升沿和下降沿都可以触发;
GPIO_EXTILineConfig(Z_PortSource, Z_PinSource);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = Z_Line;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
$ R! L" ?) [/ S7 G7 j
NVIC的配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = Z_IRQ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

* a5 ]! w5 D9 x: H' I. V% A/ I' U+ P: l
中断服务函数
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
     //中断服务函数
}
以上就完成了检测下降沿信号的GPIOE5的外部中断;
也参考官方DEMO,
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\EXTI\EXTI_Config。
, D. @  g4 `. h+ w! L2 T
5 寄存器的操作
以下摘自**《STM32参考手册》**
产生产生中断的步骤,必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器,同时在**中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时,将产生一个中断请求,对应的挂起位也随之被置1。在挂起寄存器(EXTI_PR)的对应位写1,将清除该中断请求。
产生事件的步骤:必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置2个触发寄存器,同时在中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)**的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时,将产生一个事件请求脉冲,对应的挂起位不被置1。通过在软件中断/事件寄存器写1,也可以通过软件产生中断/事件请求。
    中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)
    事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)
    上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)
    下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)
    软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)
    挂起寄存器(EXTI_PR)
IMR如下图所示,其他几个类似;
3 V" x2 b2 {' ~+ b" d
微信图片_20231104185031.png

+ L0 Y3 @& K+ d8 E4 a( e- Q& W
5.1 硬件中断选择
通过下面的过程来配置20个线路做为中断源:
    配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)
    配置所选中断线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR);
    配置对应到外部中断控制器(EXTI)的NVIC中断通道的使能和屏蔽位,使得20个中断线中的请求可以被正确地响应。
% z: v5 l  ?+ L4 Z9 e" X2 g5 F  u9 ~
5.2 硬件事件选择
通过下面的过程,可以配置20个线路为事件源
    配置20个事件线的屏蔽位(EXTI_EMR)
    配置事件线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)
' X' p6 G9 Z; n, E4 b! D5 H3 J
5.3 软件中断/事件的选择
20个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过程:
    配置20个中断/事件线屏蔽位(EXTI_IMR, EXTI_EMR)
    设置软件中断寄存器的请求位(EXTI_SWIER)

0 F6 i9 ^/ g4 ]& @6 X8 y
6 总结
本文参考stm32手册对于外部中断的概念以及配置进行了介绍,本人能力有限,难免存在错误和纰漏,请大佬不吝赐教。
9 }  B8 V1 |# n3 q! K+ X* \& p
转载自:硬件攻城狮+ k  @$ v* h. d6 h$ f4 \0 P
如有侵权请联系删除
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6 m; j( I# S9 L. O8 J! W; j7 ]0 _# v( C
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