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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

* z3 L+ L# S1 }6 y( |  ^3 j
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)

2 Z/ a# P! x3 j; A) e5 g. O
微信图片_20231104185050.png
: G4 h8 f- U* ^( w, i1 J
    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);
; A5 I0 f' s- D7 L
GPIO的映射关系图如下所示;
% T2 i7 n, m1 w# W! Y( W: ]" l
微信图片_20231104185043.png

' T5 F3 l$ P- J8 {
3 中断服务函数的映射关系
$ L& P% o* j& f
微信图片_20231104185040.png

: R: w( K4 T4 A  w2 L+ m
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
9 a1 R: G7 p6 j! R& M- S  g
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;
9 g9 b, Z% T0 z# m1 v! V
微信图片_20231104185033.png
) r2 z6 X" y+ f
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);
; b  X- s& k& R! y9 s
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);

/ [/ g0 ?" e. j0 J1 q& X7 G
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);
' S# Q' S: _4 k/ I9 l6 c& H& N2 R
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);

6 I0 [' q: m( T. g, O
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。

/ Q% n+ R7 N  s- z. I( \. X
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;
. i( s* P7 g# Z5 u, t2 c. c
微信图片_20231104185031.png
( P1 t" @" ^* Y! V4 w$ G
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。

  w2 T6 t2 s. [4 ~7 w3 T2 J. t; P" l/ y
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)

% L/ l, y: Q  Z, P9 R7 \. I0 m
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)

* c4 {. f6 }1 z
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。
- a& [4 i" G; [
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