STM32学习笔记（三）——外部中断的使用

开发板芯片：STM32F407ZGT6

硬件连接：PE3-KEY1

一、STM32F4的中断介绍

STM32F4的每个IO都可以作为外部中断输入，很强大的功能吧！以前学习的51只有两个外部中断。

STM32F4的中断控制器支持22个外部中断/事件请求：

EXTI线0~15：对应外部IO口的输入中断。即GPIOx.0—EXTI0,GPIOx.a—EXTIa如下图所示

EXTI线16：连接到PVD输出。

EXTI线17：连接到RTC闹钟事件。

EXTI线18：连接到USB OTG FS唤醒事件。

EXTI线19：连接到以太网唤醒事件。

EXTI线20：连接到USB OTG HS(在FS中配置)唤醒事件。

EXTI线21：连接到RTC入侵和时间戳事件。EXTI线22：连接到RTC唤醒事件。

对于每个中断线0我们可以设置相应的触发方式（上升沿触发，下降沿触发，边沿触发）以及使能。

中断服务函数又是如何分配的呢?

其中中断线0-4有单独的中断向量，即单独的中断服务函数。

EXTI0_IRQHandler

EXTI1_IRQHandler

EXTI2_IRQHandler

EXTI3_IRQHandler

EXTI4_IRQHandler

中断线5-9共用一个中断服务函数

EXTI9_5_IRQHandler

中断线10-15共同一个中断服务函数

EXTI15_10_IRQHandler

二、中断优先级的管理

嵌套向量中断控制器NVIC (Nested vectored interrupt controller)

中断优先级分组的是在SCB->AIRCR寄存器中设置的，具体设置情况如下：

选择不同的分组可以设置不同的优先级等级，例如选择分组2，分配结果为2位抢占，2位响应，既然是两位，所以优先级可以设置为0-3，要注意的是，设置好分组之后不要再改变分组，随意改变分组会导致中断管理混乱。

关于抢占优先级和响应优先级的说明

- 高优先级的抢占优先级可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。
- 抢占优先级相同的中断，高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。
- 抢占优先级相同的中断，当两个中断同时发生的情况下，哪个响应优先级高，哪个先执行。
- 如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行；

例如：

这里要注意的是，抢占优先级设置的越小，则优先级越高，0最高

则这三个优先级的顺序为：中断7>中断3>中断6。

三、程序设计

1.初始化PF3中断，即EXTI3中断的过程：

1.1.使能GPIO时钟，注意：模式设置为输入

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);　　 //使能GPIOA,GPIOE时钟
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;		//普通输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;		//上拉
    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

1.2.使能SYSCFG时钟。

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);		//使能SYSCFG时钟,必须的

1.3.设置GPIO和中断线的映射关系

    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource3);	//PF3,中断线映射,line3-Pin3

1.4.中断初始化，包括设置触发方式，指定中断线，使能中断，设置中断模式等

    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;		//中断方式初始化
 
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;				//指定中断线3
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//使能中断线
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;		//中断模式
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;	//下降沿触发方式,必须的,上升沿不灵敏
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

1.5.中断分组和优先级设置

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;		//优先级初始化
 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);		//设置中断分组为2:2，优先级范围0-3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;				//指定中断线3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//通道使能
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;		//抢占优先级0,可以设置0-3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;			//响应优先级0,可以设置0-3
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

2.中断服务函数

中断初始化完毕后，就可以编写相应的中断服务函数了，我们使用的是中断线3，所以对应的中断服务函数名称为void EXTI3_IRQHandler(void)，注意在执行完后要将标志位清零,

void EXTI3_IRQHandler(void)			//中断线3服务函数,发生中断时,自动执行
{
    delay_ms(10);	//消抖,很有必要,增加识别的准确度
    if(KEY1 == 0)			//用EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!=RESET来判断不是很灵敏,快速按时不准确
        LED0 = !LED0;
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);  //清除LINE3上的中断标志位,以备下一次使用
}

根据手册可以通过EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)来判断中断标志位的状态,实际运行时发现这种方式并不是很有效，可能是我的用法不对吧！

这个中断服务函数还是很简单的，就是按下按键时，将LED的状态反转

3.主函数

主函数的执行部分可以不写，这里写了 LED 的闪烁用来指示程序的运行

int main(void)
{
    delay_init(168);
    LED_Init();
    IT_Init();		//中断初始化
    LED0_OFF;
    LED1_OFF;
    while(1)
    {
        LED1_ON;
        delay_ms(500);			//LED1闪烁提醒程序运行状态
        LED1_OFF;
        delay_ms(500);
    }
}

总结：

从以上过程可以看出STM32F4的外部中断的配置和使用方法还是很简单清晰的。虽然比51要复杂一些，但是毕竟功能那么强大，复杂一些也是可以理解的。

参考资料：

STM32F4xx中文参考手册

STM32F4开发指南-库函数版本_V1.1

以上是我学习过程的一些个人理解，有不对或不准确的地方，欢迎各位大神指正。

2017年4月17日22:01:43

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