02:STM32--EXTI外部中断

菜鸟-012023-08-15 10:52

目录

一:中断

1:简历

2:AFIO

3:EXTI

​编辑

4:NVIC基本结构

5:使用步骤

二:中断的应用

A:对外式红外传感计数器

1:连接图​编辑

2:函数介绍

3:硬件介绍

4:计数代码

B;旋转编码计数器

1:连接图

2:硬件介绍

3:旋转编码器代码:

一:中断

1:简历

中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行

中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回

STM32中断: 68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设 使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级 (EXTI可以产生中断的,众多外设之一)

2:AFIO

使用这个函数GPIO_EXTILineConfig配置那个引脚为中断引脚: 调用这个函数，就可以配置AFIO的数据选择器，来选择我们想要的中断引脚

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义

在STM32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择

3:EXTI

EXTI_Init:

调用这个函数，就可以根据这个结构体里的参数配置EXTI外设, 使用方法和GPIO Init也是一样;

选择那个IO口为中断IO口(和前面的AFIO引脚配置保持一致),

选择那个方式触发中断(中断模式,事件模式)

选择触发中断的方式 (上升沿触发,下降沿触发,上升沿和下降沿触发)

EXTI简介:

EXTI（Extern Interrupt）外部中断

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序

支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发

支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断 (PA1、PB1、PC1这样的,PAO和PBO这样的相同的Pin只能选1个作为中断引脚) PA6和PA7、PA9和PB15、PBO和PB1这样的都可以

原因:AFOI会在APIOA,APIO,APIOC中选择一个GPIO的16个引脚连接到后面的EXTI

通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒

触发响应方式：中断响应/事件响应

基本结构:

EXTI框图

4:NVIC基本结构

嵌套中断向量控制器: 用来统一分配断优先级和管理中断的

A:使用NVIC_PriorityGroupConfig函数先分组;分组完成后抢占优先级和响应优先级的号不能超过表中的范围

B:使用NVIC_Init初始化 (1:选择通道,选择抢占优先级和响应优先级)

NVIC优先级分组:

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级(更加紧急) 和低4-n位的响应优先级(紧急) 抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队 (中断号:EXTI简历中的优先级)

抢占优先级>响应优先级

优先级的数是值越小，优先级越高，0就是最高优先级

5:使用步骤

1:第一步，配置RCC，把我们这里涉及的外设的时钟都打开(GPIO,AFIO)

2:第二步，配置GPIO，选择我们的端口为输入模式

3:第三步，配置AFIO，选择我们用的这一路GPIO，连接到后面的EXT

4:第四步，配置EXTI，选择边沿触发方式比如上升沿、下降沿或者双边沿, 还有选择触发响应方式，可以选择中断响应和事件响应

5:第五步，配置NVIC，给我们这个中断选择一个合适的优先级

最后，通过NVIC，外部中断信号就能进入CPU了

1:EXIT和NVIC的时钟一直是打开状态不需要开启

二:中断的应用

A:对外式红外传感计数器

1:连接图

2:函数介绍

配置AFIO在文件中stm32f10x_gpio.h

void GPIO_AFIODeInit(void);

void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

GPIO_AFIODeInit: 用来复位AFIO外设,调用这个函数AFIO外设的配置就会全部清除

GPIO_PinLockConfig: 参数指定位那个引脚, 那这个引脚的配置就会被锁定，防止意外更改

**GPIO_EventOutputConfig 和GPIO_EventOutputCmd :**配置AFIO的事件输出功能的

**GPIO_PinRemapConfig:**引脚重新映射, 第一个参数可以选择你要重映射的方式，第二个参数是新的状态

GPIO_EXTILineConfig: 调用这个函数，就可以配置AFIO的数据选择器，来选择我们想要的中断引脚

GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig:关于以太网的

配置EXTI在stm32f10x exti.h文件中

void EXTI_DeInit(void);

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);

void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);

void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

**EXTI_DeInit:**EXTI的配置都清除，恢复成上电默认的状态

EXTI_Init:调用这个函数，就可以根据这个结构体里的参数配置EXTI外设, 使用方法和GPIO Init也是一样

EXTI_StructInit: 可以把参数传递的结构体变量赋一个默认值

**EXTI_GenerateSWInterrupt:**软件触发外部中断

在主函数中你想查看标志位和清除标志位使用下面的函数

EXTI_GetFlagStatus:可以获取指定的标志位是否被置1了

EXTI_ClearFlag: 可以对置1的标志位进行清除

在中断函数里，如果你想查看标志位和清除标志位使用下面的函数

EXTI_GetITStatus: 获取中断标志位是否被置1了(检测外部中断的状态)

**EXTI_ClearITPendingBit:**清除中断挂起标志位

配置NMIC在misc.h文件中的函数

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource);

NVIC_PriorityGroupConfig:用来中断分组的，参数是中断分组的方式

**NVIC_Init:**根据结构体里面指定的参数初始化NMIC

NVIC_SetVectorTable: 设置中断向量表

NVIC_SystemLPConfig :系统低功耗配置

3:硬件介绍

4:计数代码

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"

uint16_t CountSensor_count;
void CountSensor_Init(void){
	//1:配置RCC，把我们这里涉及的外设的时钟都打开(GPIO,AFIO)
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	//2:配置GPIO，选择我们的端口为输入模式
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	//3:配置AFIO，选择我们用的这一路GPIO，连接到后面的EXT
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);
	//4: 第四步，配置EXTI，选择边沿触发方式比如上升沿、下降沿或者双边沿, 还有选择触发响应方式，可以选择中断响应和事件响应
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line14;//14IO口作为中断
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;//中断模式
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;//下降沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	//5:配置NVIC，给我们这个中断选择一个合适的优先级
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn;//到NVIC的通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd= ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//响应优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

uint16_t CountSensor_Get(void)
{
	return CountSensor_count;
}

//STM32的中断函数名字不能变,在启动文件里面查看
void EXTI15_10_IRQHandler(void){ 
	//在中断函数里,查看中断标志位是否被置1了,看是不是PB14口引发的中断(通道10~15都可以进去)
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET){
				/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
		//读取PB14IO口是否为低电频
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==0){
			CountSensor_count++;
		}
//清除中断挂起标志位
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
	}
}

int main(void)
{    
//OLED屏幕代码省略
	OLED_Init();
	CountSensor_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);
	}
}

B;旋转编码计数器

1:连接图

2:硬件介绍

我们使用判断正反转的条件:

正转-----B相下降沿和A相低由平时同时满足时;

反转----在A相下降沿和B相低电频同时满足时;

本次使用了两个中断注意:

PB0和PB1设置为中断:

A:配置AFIO时:需要配置两个引脚

B:配置EXTI时:X.EXTI_Line需要配置两个 (X.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1)

C:配置NVIC时: 一次分组,2次初始化

中断函数分析:

当A为中断IO口时: A为下降沿触发中断,B1和B0同时为低电频时满足正转

当B为中断IO口时: A为下降沿触发中断,B0和B1同时为低电频时满足反转

(中断函数处理全局变量时,可以改变全局变量的值)

3:旋转编码器代码:

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Encoder.h"

int16_t Encoder_Count;

void Encoder_Init(void)
{
	//1:配置RCC，把我们这里涉及的外设的时钟都打开(GPIO,AFIO)
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	//2:配置GPIO，选择我们的端口为输入模式  注意打开了2个中断
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	//3:配置AFIO，选择我们用的这一路GPIO，连接到后面的EXT
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);
	//4: 第四步，配置EXTI，选择边沿触发方式比如上升沿、下降沿或者双边沿, 还有选择触发响应方式，可以选择中断响应和事件响应
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1;
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中断事件
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	//5:配置NMIC，给我们这个中断选择一个合适的优先级
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; 到NVIC的通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;  到NVIC的通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

//返回每次调用这个Get函数之后，返回Count的变化值
//每次调用这个函数都会加1或者减1

int16_t Encoder_Get(void)
{

	int16_t Temp;
	Temp = Encoder_Count;
	
	/*返回的temp是局部变量，在栈区，也就是该函数一旦执行完，
	就会被系统释放，当再次循环调用到该函数时，
	get里的temp就需要被重新赋值，temp被赋值0，
	无论主函数如何循环都是变成了NUM+=0*/
	
	
	/*如果返回函数不清零的话，
		数字就变成等差数列求和，清零的话就疯狂加或者减一*/
	Encoder_Count = 0;
	return Temp; 
}

//void EXTI0_IRQHandler(void)
//{检测外部中断状态,如果状态为SET,会返回真（true），否则返回假（false）。
//	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
//	{
//		/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
//		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)
//		{//中断函数的处理可以改变全局变量的值
//			if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)
//			{
//				Encoder_Count --;
//			}
//		}
//		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
//	}
//}
void EXTI0_IRQHandler(void)
{检测外部中断状态,如果状态为SET,会返回真（true），否则返回假（false）。
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
	{
		/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)
		{
				//中断函数的处理可以改变全局变量的值
				Encoder_Count --;
			
		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
	}
}
//void EXTI1_IRQHandler(void)
//	{	//检测外部中断状态,如果状态为SET,会返回真（true），否则返回假（false）。
//	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
//	{
//		/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
//		
//		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0) //PB1为低电频
//		{
//			if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)  //PB0为低电频
//			{//中断函数的处理可以改变全局变量的值
//				Encoder_Count ++;
//			}
//		}
//		//清除中断挂起标志位
//		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
//	}
//}
void EXTI1_IRQHandler(void)
	{	//检测外部中断状态,如果状态为SET,会返回真（true），否则返回假（false）。
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
	{
		/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
		
		
			if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)  //PB0为低电频
			{//中断函数的处理可以改变全局变量的值
				Encoder_Count ++;
			}
		
		//清除中断挂起标志位
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
	}
}
int16_t Num;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	Encoder_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "Num:");
	
	while (1)
	{
		Num += Encoder_Get();
		OLED_ShowSignedNum(1, 5, Num, 5);
	}
}
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