【STM32-学习笔记-2-】外部中断

文章目录

• 外部中断
• • Ⅰ、EXIT函数
  • Ⅱ、EXTI_InitTypeDef结构体参数
  • • ①、EXTI_Line
    • ②、EXTI_LineCmd
    • ③、EXTI_Mode
    • ④、EXTI_Trigger
  • Ⅲ、NVIC函数
  • Ⅳ、NVIC_InitTypeDef结构体参数
  • • ①、NVIC_IRQChannel
    • ②、NVIC_IRQChannelCmd
    • ③、NVIC_IRQChannelPreemptionPriority
    • ④、NVIC_IRQChannelSubPriority
  • Ⅲ、EXIT基本结构
  • Ⅳ、配置外部中断

外部中断

Ⅰ、EXIT函数

// 重置所有EXTI（外部中断/事件控制器）为默认值
void EXTI_DeInit(void);

// 初始化EXTI，根据初始化结构体配置参数
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

// 初始化EXTI初始化结构体的默认值
void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

// 生成指定EXTI线的软件中断
void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);

// 获取指定EXTI线的标志状态
FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
// 清除指定EXTI线的标志
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);

// 获取指定EXTI线的中断状态
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
// 清除指定EXTI线的中断待处理位
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

Ⅱ、EXTI_InitTypeDef结构体参数

①、EXTI_Line

指定要启用或禁用的EXTI线（中断线）

• 该参数可以是@ref EXTI_Lines：

  • 宏定义解释

    这些宏定义用于选择特定的外部中断线。每个宏定义一个特定的中断线，值为该中断线对应的位掩码

    • EXTI_Line0 到 EXTI_Line19
      • 值 ：从 ((uint32_t)0x00001) 到 ((uint32_t)0x80000)
      • 描述 ：分别表示选择外部中断线0到19。每个宏定义的值是该中断线对应的位掩码，例如 EXTI_Line0 的值为 0x00001，表示第0位被设置为1，其他位为0

    特殊中断线：

    • EXTI_Line16：连接到PVD（可编程电压检测器）输出
    • EXTI_Line17：连接到RTC（实时时钟）报警事件
    • EXTI_Line18：连接到USB设备/USB OTG FS从挂起状态唤醒事件
    • EXTI_Line19：连接到以太网唤醒事件

    宏函数

    1. IS_EXTI_LINE(LINE)
       • 描述：检查给定的中断线选择是否有效
       • 参数 ：LINE，代表外部中断线选择
       • 功能 ：检查LINE是否为有效的中断线组合。具体来说，检查LINE的高16位是否为0，且不为0
       • 返回值 ：如果LINE有效，返回1（真），否则返回0（假）
    2. IS_GET_EXTI_LINE(LINE)
       • 描述：检查给定的中断线选择是否为单个中断线
       • 参数 ：LINE，代表外部中断线选择
       • 功能 ：检查LINE是否等于预定义的单个中断线选择宏中的任一个
       • 返回值 ：如果LINE为单个中断线，返回1（真），否则返回0（假）

    表格：

    宏定义	值	描述
    EXTI_Line0~EXTI_Line15	0x00001~0x08000	选择外部中断线0~15
    EXTI_Line16	0x10000	连接到PVD输出的中断线
    EXTI_Line17	0x20000	连接到RTC报警事件的中断线
    EXTI_Line18	0x40000	连接到USB唤醒事件的中断线
    EXTI_Line19	0x80000	连接到以太网唤醒事件的中断线

    宏函数	描述
    IS_EXTI_LINE(LINE)	检查LINE是否为有效的外部中断线选择
    IS_GET_EXTI_LINE(LINE)	检查LINE是否为单个外部中断线选择

②、EXTI_LineCmd

指定所选EXTI线（中断线）的新状态

• ENABLE：使能
• DISABLE：失能

③、EXTI_Mode

指定EXIT的模式

• 该参数可以是@ref EXTIMode_TypeDef：

  • 枚举类型定义

    typedef enum
    {
     EXTI_Mode_Interrupt = 0x00, /*!< 配置为中断模式 */
     EXTI_Mode_Event = 0x04      /*!< 配置为事件模式 */
    } EXTIMode_TypeDef;

    • EXTI_Mode_Interrupt ：值为 0x00，表示配置为中断模式。
      • 在这种模式下，当外部信号触发中断时，会生成一个中断请求，可以中断当前的CPU操作，执行中断服务程序（ISR）
    • EXTI_Mode_Event ：值为 0x04，表示配置为事件模式。
      • 在这种模式下，当外部信号触发事件时，不会生成中断请求，但可以用于触发其他硬件操作，如启动DMA传输

    宏函数

    #define IS_EXTI_MODE(MODE) (((MODE) == EXTI_Mode_Interrupt) || ((MODE) == EXTI_Mode_Event))

    • 描述：检查给定的模式是否为有效的EXTI模式
    • 参数 ：MODE，代表EXTI模式
    • 功能 ：检查MODE是否等于预定义的模式中的任一个
    • 返回值 ：如果MODE有效，返回1（真），否则返回0（假）

④、EXTI_Trigger

指定EXTI的触发条件

• 该参数可以是@ref EXTITrigger_TypeDef：

  • 枚举类型定义

    typedef enum
    {
     EXTI_Trigger_Rising = 0x08,          /*!< 上升沿触发 */
     EXTI_Trigger_Falling = 0x0C,         /*!< 下降沿触发 */
     EXTI_Trigger_Rising_Falling = 0x10   /*!< 上升沿和下降沿都触发 */
    } EXTITrigger_TypeDef;

    • EXTI_Trigger_Rising ：值为 0x08，表示配置为上升沿触发
      • 当外部信号从低电平变为高电平时，触发中断或事件
    • EXTI_Trigger_Falling ：值为 0x0C，表示配置为下降沿触发
      • 当外部信号从高电平变为低电平时，触发中断或事件
    • EXTI_Trigger_Rising_Falling ：值为 0x10，表示配置为上升沿和下降沿都触发
      • 当外部信号从低电平变为高电平或从高电平变为低电平时，触发中断或事件

    宏函数

    #define IS_EXTI_TRIGGER(TRIGGER) (((TRIGGER) == EXTI_Trigger_Rising) || \
                                      ((TRIGGER) == EXTI_Trigger_Falling) || \
                                      ((TRIGGER) == EXTI_Trigger_Rising_Falling))

    • 描述：检查给定的触发条件是否有效
    • 参数 ：TRIGGER，代表EXTI的触发条件
    • 功能 ：检查TRIGGER是否等于预定义的触发条件中的任一个
    • 返回值 ：如果TRIGGER有效，返回1（真），否则返回0（假）

Ⅲ、NVIC函数

// 配置NVIC（嵌套向量中断控制器）优先级分组
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

// 初始化NVIC，根据初始化结构体配置参数
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

// 设置NVIC中断向量表的位置和偏移量
void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

// 配置NVIC的系统低功耗模式
void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

Ⅳ、NVIC_InitTypeDef结构体参数

①、NVIC_IRQChannel

指定要启用或禁用的IRQ通道

• 该参数可以是@ref IRQn_Type：

  • • 描述：指定要启用或禁用的中断请求（IRQ）通道

    • 取值范围 ：可以是IRQn_Type枚举类型中的任意值。IRQn_Type定义了STM32设备的所有中断通道。具体值可以参考stm32f10x.h文件中的定义

    • 示例：

      NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;  // 例如，启用USART1的中断

      

②、NVIC_IRQChannelCmd

配置NVIC_IRQChannel中定义的IRQ通道启用或禁用

• ENABLE：使能（启用）
• DISABLE：失能（禁用）

③、NVIC_IRQChannelPreemptionPriority

指定IRQ通道的抢占优先级

• 在NVIC_IRQChannel中指定。该参数可以是一个值在0~15之间

  • • 描述 ：指定在NVIC_IRQChannel中指定的IRQ通道的抢占优先级

    • 取值范围：0到15。0表示最高优先级，15表示最低优先级

    • 示例：

      NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  // 最高优先级

④、NVIC_IRQChannelSubPriority

指定IRQ通道的子优先级

• 在NVIC_IRQChannel。该参数可以是一个值在0~15之间

  • • 描述 ：指定在NVIC_IRQChannel中指定的IRQ通道的子优先级

    • 取值范围：0到15。0表示最高优先级，15表示最低优先级

    • 示例：

      NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  // 子优先级为1

• 抢占优先级：当多个中断同时发生时，抢占优先级高的中断会先被处理。如果抢占优先级相同，则子优先级高的中断先被处理
• 子优先级：在抢占优先级相同的情况下，子优先级用于进一步区分中断的优先级

Ⅲ、EXIT基本结构

Ⅳ、配置外部中断

1. 开启GPIO和AFIO的时钟
   • 启用AFIO，允许配置引脚的备用功能，比如将某些引脚用作外部中断输入
2. 配置GPIO
3. 将引脚配置为外部中断（EXTI）线的触发源
4. 配置EXIT
5. 配置嵌套向量中断控制器（NVIC）的优先级分组
6. 配置NVIC

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void CountSensor_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//启用AFIO，允许配置引脚的备用功能，比如将某些引脚用作外部中断输入
    //配置GPIO
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  
    //配置EXIT外部中断
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//将PB14引脚配置为外部中断（EXTI）线的触发源
    
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line14;//选择外部中断线14
    EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;//启用外部中断线14
    EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//设置外部中断模式为中断模式
    EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;//选择下降沿触发
    EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);//初始化外部中断
  
    //设置NVIC
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//配置嵌套向量中断控制器（NVIC）的优先级分组
    
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//选择外部中断15到10的IRQ通道
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//启用这个IRQ通道
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//设置抢占优先级为1
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority  = 1;//设置响应优先级为1
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
/*
//中断程序示例
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)//判断是否进入中断
    {
        //执行中断程序 
        
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除中断标志位
    }
}
*/

//*****************************************************************
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)//顺时针旋转触发外部中断
    {
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) == 0)
        {
            Encoder_Count--;//逆时针旋转
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)//顺时针旋转触发外部中断
    {
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0) == 0)
        {
            Encoder_Count++;//顺时针旋转
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
    }
}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
    {
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14) == 1)
        {
            Encoder_Count = 0;//按下旋转编码器计数清零
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
    }
}