STM32中断看这一篇就够了 |
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STM32中断看这一篇就够了
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1. 前言 STM32中断: 中断是一种机制，允许外部事件或者特定条件的发生打断正常的程序执行流程，从而执行特定的中断服务程序。这有助于实现实时响应和处理外部事件的能力。 STM32微控制器中的中断包括两种类型：内部中断和外部中断。 内部中断：由微控制器内部的特定事件触发，例如定时器溢出、串行通信完成等。外部中断：由外部设备或者传感器触发，例如按键按下、传感器检测到特定条件等。 在STM32中，中断控制器（NVIC）负责管理和协调所有中断请求。通过配置中断优先级、使能或禁用特定中断，开发者可以实现对中断的灵活控制。 在这里插入图片描述几乎每个引脚都可以单独设置中断，具体的可以去查看，《中文参考手册》。 参考资料：《STM32F10X-中文参考手册》中断和事件章节 《野火STM32手册》 2. NVICNVIC是嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能，它跟内核紧密耦合，是内核里面的一个外设。 2.1 NVIC寄存器简介NVIC寄存器包括以下几种功能： 中断优先级：NVIC允许针对每个可能的中断源设置优先级，通过设置优先级来确定中断的响应顺序。通常，较低的数值表示更高的优先级。中断使能：可以通过NVIC寄存器来使能或禁用特定的中断源，以控制中断请求的触发。中断向量表偏移寄存器：用于指定中断服务程序（ISR）的地址，当特定中断触发时，处理器会跳转到相应的中断服务程序开始执行。代码语言：javascript复制typedef struct { __IO uint32_t ISER[8]; // 中断使能寄存器 uint32_t RESERVED0[24]; __IO uint32_t ICER[8]; // 中断清除寄存器 uint32_t RSERVED1[24]; __IO uint32_t ISPR[8]; // 中断使能悬起寄存器 uint32_t RESERVED2[24]; __IO uint32_t ICPR[8]; // 中断清除悬起寄存器 uint32_t RESERVED3[24]; __IO uint32_t IABR[8]; // 中断有效位寄存器 uint32_t RESERVED4[56]; __IO uint8_t IP[240]; // 中断优先级寄存器(8Bit wide) uint32_t RESERVED5[644]; __O uint32_t STIR; // 软件触发中断寄存器 } NVIC_Type;一般只用ISER、ICER和IP这三个寄存器，ISER用来使能中断，ICER用来失能中断，IP用来设置中断优先级。 2.2 中断优先级的定义数值越小，优先级越高， 在F103系列中，只用到了0-4，但是原则上有0-255,  在这里插入图片描述用于表达优先级的这4bit，又被分组成抢占优先级和子优先级。 有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占抢占优先级低的优先得到执行抢占优先级相同，就比较子优先级抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高2.3 优先级分组  在这里插入图片描述2.3 中断编程三个步骤： 使能外部中断初始化NVIC_InitTypeDef结构体代码语言：javascript复制typedef struct { uint8_t NVIC_IRQChannel; // 中断源 uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; // 抢占优先级 uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; // 子优先级 FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; // 中断使能或者失能 } NVIC_InitTypeDef;编写中断服务函数，一般写在stm32f10x_it.c这个库中3. 外部中断/事件控制器(EXTI)外部中断/事件控制器由20个产生事件/中断请求的边沿检测器组成，每个输入线可以独立地配置输入类型(脉冲或挂起)和对应的触发事件(上升沿或下降沿或者双边沿都触发)。每个输入线都可以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求 3.1 EXTI功能框图 在这里插入图片描述斜杠20，表示在控制器内部类似的信号线路有20个， EXTI总共有20个中断/事件线  在这里插入图片描述红色代表产生中断，绿色代表产生事件 产生中断线路目的是把输入信号输入到NVIC，进一步会运行中断服务函数，实现功能，这样是软件级的。而产生事件线路目的就是传输一个脉冲信号给其他外设使用， 并且是电路级别的信号传输，属于硬件级的。 3.2 中断事件线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， 还有另外七根用于特定的外设事件，见表 EXTI中断_事件线 。 4根特定外设中断/事件线由外设触发，具体用法参考《STM32F10X-中文参考手册》中对外设的具体说明。  在这里插入图片描述EXTI0至EXTI15用于GPIO，通过编程控制可以实现任意一个GPIO作为EXTI的输入源。由表 EXTI中断_事件线 可知， EXTI0可以通过AFIO的外部中断配置寄存器1(AFIO_EXTICR1)的EXTI0[3:0]位选择配置为PA0、 PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0、PH0或者PI0 3.3 EXTI初始化结构体代码语言：javascript复制typedef struct { uint32_t EXTI_Line; // 中断/事件线 EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode; // EXTI模式 EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; // 触发类型 FunctionalState EXTI_LineCmd; // EXTI使能 } EXTI_InitTypeDef;EXTI_Line：EXTI中断/事件线选择，可选EXTI0至EXTI19，可参考表 EXTI中断_事件线 选择。EXTI_Mode：EXTI模式选择，可选为产生中断(EXTI_Mode_Interrupt)或者产生事件(EXTI_Mode_Event)。EXTI_Trigger：EXTI边沿触发事件，可选上升沿触发(EXTI_Trigger_Rising)、 下降沿触发( EXTI_Trigger_Falling)或者上升沿和下降沿都触发( EXTI_Trigger_Rising_Falling)。EXTI_LineCmd：控制是否使能EXTI线，可选使能EXTI线(ENABLE)或禁用(DISABLE)。3.4 按键中断初始化用来产生中断的GPIO；初始化EXTI；配置NVIC；编写中断服务函数； 宏定义： 代码语言：javascript复制//引脚定义 #define KEY1_INT_GPIO_PORT GPIOA #define KEY1_INT_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA\ |RCC_APB2Periph_AFIO) #define KEY1_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_0 #define KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE GPIO_PortSourceGPIOA #define KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE GPIO_PinSource0 #define KEY1_INT_EXTI_LINE EXTI_Line0 #define KEY1_INT_EXTI_IRQ EXTI0_IRQn #define KEY1_IRQHandler EXTI0_IRQHandler #define KEY2_INT_GPIO_PORT GPIOC #define KEY2_INT_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOC\ |RCC_APB2Periph_AFIO) #define KEY2_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_13 #define KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE GPIO_PortSourceGPIOC #define KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE GPIO_PinSource13 #define KEY2_INT_EXTI_LINE EXTI_Line13 #define KEY2_INT_EXTI_IRQ EXTI15_10_IRQnNVIC配置 代码语言：javascript复制static void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 配置NVIC为优先级组1 */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); /* 配置中断源：按键1 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY1_INT_EXTI_IRQ; /* 配置抢占优先级：1 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; /* 配置子优先级：1 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; /* 使能中断通道 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /* 配置中断源：按键2，其他使用上面相关配置 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY2_INT_EXTI_IRQ; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }EXIT中断配置 代码语言：javascript复制void EXTI_Key_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; /*开启按键GPIO口的时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_INT_GPIO_CLK,ENABLE); /* 配置 NVIC 中断*/ NVIC_Configuration(); /*--------------------------KEY1配置---------------------*/ /* 选择按键用到的GPIO */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_INT_GPIO_PIN; /* 配置为浮空输入 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /* 选择EXTI的信号源 */ GPIO_EXTILineConfig(KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE, \ KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY1_INT_EXTI_LINE; /* EXTI为中断模式 */ EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; /* 上升沿中断 */ EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; /* 使能中断 */ EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); /*--------------------------KEY2配置------------------*/ /* 选择按键用到的GPIO */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_INT_GPIO_PIN; /* 配置为浮空输入 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /* 选择EXTI的信号源 */ GPIO_EXTILineConfig(KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE, \ KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY2_INT_EXTI_LINE; /* EXTI为中断模式 */ EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; /* 下降沿中断 */ EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; /* 使能中断 */ EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); }中断服务函数 代码语言：javascript复制void KEY1_IRQHandler(void) { //确保是否产生了EXTI Line中断 if (EXTI_GetITStatus(KEY1_INT_EXTI_LINE) != RESET) { // LED1 取反 LED1_TOGGLE; //清除中断标志位 EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_INT_EXTI_LINE); } } void KEY2_IRQHandler(void) { //确保是否产生了EXTI Line中断 if (EXTI_GetITStatus(KEY2_INT_EXTI_LINE) != RESET) { // LED2 取反 LED2_TOGGLE; //清除中断标志位 EXTI_ClearITPendingBit(KEY2_INT_EXTI_LINE); } }最后如果本文对你有所帮助，还请三连支持一下博主！ |
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