stm32 外部中断实现

外部中断是 STM32 中非常重要的功能，它允许外设信号在满足特定条件（如上升沿、下降沿或任意电平变化）时打断 CPU 当前正在执行的任务，转而执行预先编写好的中断服务程序。以下是使用 STM32 标准库实现外部中断的一般步骤：

使能 GPIO 和 AFIO 时钟：GPIO 用于连接外部信号源，AFIO（复用功能 IO）用于将 GPIO 引脚映射到外部中断线上。
配置 GPIO 引脚：将 GPIO 引脚配置为输入模式。
配置外部中断线：选择要使用的外部中断线，并将其连接到对应的 GPIO 引脚。
配置中断触发方式：可以选择上升沿触发、下降沿触发或双边沿触发。
使能外部中断线：使能所选的外部中断线。
配置 NVIC（嵌套向量中断控制器）：设置中断优先级，使能对应的中断通道。
编写中断服务函数：当中断发生时，CPU 会自动跳转到该函数执行。

代码示例

下面是一个使用 STM32F10x 标准库实现外部中断的示例代码，假设使用 PA0 引脚作为外部中断输入，下降沿触发：

复制代码

#include "stm32f10x.h"

// 外部中断初始化函数
void EXTI_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能GPIOA和AFIO时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    // 配置PA0为浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 将PA0连接到EXTI0
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);

    // 配置EXTI0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    // 配置NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

// 外部中断0服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        // 在这里添加中断处理代码
        // 例如控制LED闪烁
        GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 点亮LED
        for (int i = 0; i < 1000000; i++); // 简单延时
        GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 熄灭LED

        // 清除中断标志位
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
}

int main(void)
{
    // 使能GPIOC时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 配置PC13为推挽输出
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    // 初始化外部中断
    EXTI_Configuration();

    while (1)
    {
        // 主循环可以执行其他任务
    }
}

复杂应用场景

按键消抖与多按键识别

在实际应用中，按键按下时会产生机械抖动，可能会导致多次触发中断。可以在中断服务函数中添加延时消抖处理，确保只有一次有效触发。同时，如果有多个按键连接到不同的 GPIO 引脚，可以通过判断不同的外部中断线来识别不同的按键。

电机控制与位置检测

在电机控制中，外部中断可以用于检测电机的位置传感器信号。例如，使用编码器作为位置传感器，当编码器输出脉冲信号时，触发外部中断。在中断服务函数中，可以读取编码器的计数值，从而精确控制电机的位置和速度。

通信协议解析

在通信协议解析中，外部中断可以用于检测通信信号的起始位或同步信号。当检测到特定的信号时，触发外部中断，在中断服务函数中开始解析通信数据，提高通信的实时性和准确性。