【STM32】03.中断和EXTI外设

一、EXTI简介

什么是 EXTI？（类比说明）

我们把 CPU 比作一个正在办公室专心写代码的程序员。

普通 GPIO（轮询模式，Polling） ：就像程序员每隔 1 秒钟，就要跑到门口看一眼有没有人敲门。如果在没看的这 1 秒里刚好有人敲门，他就错过了。
EXTI（外部中断模式，Interrupt） ：就像程序员在门口装了一个 "门铃（EXTI）" 。他安心在屋里写代码（执行主程序）。一旦有人按下门铃，门铃立刻响，CPU 会立刻把当前写的字保存一下，瞬间冲过去开门，处理完敲门的人，再回来继续写代码。
总结：EXTI 就是让单片机能**"瞬间响应"**外部电平变化的机制。它不需要 CPU 一直盯着引脚看。

二、EXTI 的工作模式

1. 中断模式

触发 CPU 中断执行 ISR（中断服务程序）
用于需要立即处理的事件
2. 事件模式
唤醒 CPU 但不执行 ISR
用于低功耗场景

三、EXTI 的触发方式

上升沿触发：信号从低电平到高电平
下降沿触发：信号从高电平到低电平
双边沿触发：上升沿和下降沿都触发

四、EXTI 系统架构

掌握了系统架构，对 EXTI 就有一个整体的把握，在编程时就思路就非常清晰。

1. EXTI 工作框图

触发信号由输入线进行输入：

2. EXTI 线路映射

EXTI有20个中断/事件线，每个GPIO都可以被设置为输入线，占用EXTI0至EXTI15。
值得注意的是：

不同端口号，相同编号的引脚不能同时使用同一根输入线
引脚编号决定连接哪根中断输入线，例如PA0只能连接到EXTI0、PB12只能连接到EXTI12。
通过AFIO_EXTICRx配置GPIO线上的外部中断/事件，必须先使能AFIO时钟

另外 4 个 EXTI 线的连接方式如下：

|-------------|-----------------|---------------------------------------|
| EXTI 线 | 连接到的外设事件 | 主要作用 |
| 线 16 EXTI16 | PVD 输出 | 电源电压监控。当供电电压低于或高于预设阈值时触发，用于掉电预警和数据保护。 |
| 线 17 EXTI17 | RTC 闹钟事件 | 绝对时间定点唤醒。在设定的具体日期和时间触发，用于执行定时任务。 |
| 线 18 EXTI18 | USB OTG FS 唤醒事件 | 全速USB远程唤醒。当检测到USB总线活动时，将系统从低功耗模式唤醒。 |
| 线 19 EXTI19 | 以太网唤醒事件 | 网络远程唤醒。当以太网收到唤醒数据包时触发，用于网络应用。 |
| 线 20 EXTI20 | USB OTG HS 唤醒事件 | 高速USB远程唤醒。功能同线18，但用于高速USB接口。 |

3. 关于中断标志

**在 STM32 中，中断标志是用于标识中断事件是否发生的状态位。当发生某中断时，对应的中断标志位则被置 1。**对于不同的中断线触发的中断，会将请求挂起寄存器对应的位置1，我们可以把这些对应的位理解成 EXTI 的中断标志位。

当发生中断时，运行中断服务函数后，需要手动清除中断标志位，不及时清除标志会产生严重后果：