• STM32-外部中断学习笔记

    中断分类

    STM32的EXTI控制器支持19 个外部中断/ 事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/ 事件都有独立的触发和屏蔽设置。
    STM32的19个外部中断对应着19路中断线，分别是EXTI_Line0-EXTI_Line18：

    线0~15：对应外部 IO口的输入中断。
    线16：连接到 PVD 输出。
    线17：连接到 RTC 闹钟事件。
    线18：连接到 USB 唤醒事件。

     触发方式：STM32 的外部中断是通过边沿来触发的，不支持电平触发。 

    外部中断分组：STM32 的每一个GPIO都能配置成一个外部中断触发源，STM32 通过根据引脚的序号不同将众多中断触发源分成不同的组，比如：PA0，PB0，PC0，PD0，PE0，PF0，PG0为第一组，那么依此类推，我们能得出一共有16 组，STM32 规定，每一组中同时只能有一个中断触发源工作，那么，最多工作的也就是16个外部中断。

           

            

    寄存器组

    EXTICR寄存器组，总共有4 个，因为编译器的寄存器组都是从0 开始编号的，所以EXTICR[0]~ EXTICR[3]，对应《STM32参考手册》里的 EXTICR1~ EXTICR 4（查了好久才搞明白这个数组的含义！！）。每个 EXTICR只用了其低16 位。

    EXTICR[0] ~EXTICR[3]的分配如下：

    EXTI寄存器的结构体：

    typedef struct 
{ 
  vu32 IMR; 
  vu32 EMR; 
  vu32 RTSR; 
  vu32 FTSR; 
  vu32 SWIER; 
  vu32 PR; 
} EXTI_TypeDef;
           IMR：中断屏蔽寄存器

    这是一个 32 寄存器。但是只有前 19 位有效。当位 x 设置为1 时，则开启这个线上的中断，否则关闭该线上的中断。

    EMR：事件屏蔽寄存器

    同IMR ，只是该寄存器是针对事件的屏蔽和开启。

    RTSR：上升沿触发选择寄存器

    该寄存器同IMR ，也是一个32为的寄存器，只有前 19位有效。位 x 对应线x 上的上升沿触发，如果设置为 1 ，则是允许上升沿触发中断/ 事件。否则，不允许。

    FTSR：下降沿触发选择寄存器

    同 PTSR，不过这个寄存器是设置下降沿的。下降沿和上升沿可以被同时设置，这样就变成了任意电平触发了。

    SWIER：软件中断事件寄存器

    通过向该寄存器的位x 写入 1 ，在未设置 IMR 和EMR的时候，将设置PR中相应位挂起。如果设置了IMR 和EMR时将产生一次中断。被设置的SWIER位，将会在PR中的对应位清除后清除。

    PR：挂起寄存器

    0 ，表示对应线上没有发生触发请求。

    1，表示外部中断线上发生了选择的边沿事件。通过向该寄存器的对应位写入 1 可以清除该位。

    在中断服务函数里面经常会要向该寄存器的对应位写1 来清除中断请求。

    Ex_NVIC_Config基本是按照这个结构来编写的

    中断配置步骤

    STM32的每个IO口都可以作为中断输入，这点很好用。要把IO口作为外部中断输入，有以下几个步骤：

    1）初始化IO口为输入。

    这一步设置你要作为外部中断输入的IO口的状态，可以设置为上拉/下拉输入，也可以设置为浮空输入，但浮空的时候外部一定要带上拉，或者下拉电阻。否则可能导致中断不停的触发。在干扰较大的地方，就算使用了上拉/下拉，也建议使用外部上拉/下拉电阻，这样可以一定程度防止外部干扰带来的影响。

    2）开启IO口复用时钟，设置IO口与中断线的映射关系。

    STM32的IO口与中断线的对应关系需要配置外部中断配置寄存器EXTICR，这样我们要先开启复用时钟，然后配置IO口与中断线的对应关系。才能把外部中断与中断线连接起来。
    3）开启与该IO口相对的线上中断/事件，设置触发条件。
    这一步，我们要配置中断产生的条件，STM32可以配置成上升沿触发，下降沿触发，或者任意电平变化触发，但是不能配置成高电平触发和低电平触发。这里根据自己的实际情况来配置。同时要开启中断线上的中断，这里需要注意的是：如果使用外部中断，并设置该中断的EMR位的话，会引起软件仿真不能跳到中断，而硬件上是可以的。而不设置EMR，软件仿真就可以进入中断服务函数，并且硬件上也是可以的。建议不要配置EMR位。
    4）配置中断分组（NVIC），并使能中断。
    这一步，我们就是配置中断的分组，以及使能，对STM32的中断来说，只有配置了NVIC的设置，并开启才能被执行，否则是不会执行到中断服务函数里面去的。关于NVIC的详细介绍，请参考前面章节。
    5）编写中断服务函数。

    这是中断设置的最后一步，中断服务函数，是必不可少的，如果在代码里面开启了中断，但是没编写中断服务函数，就可能引起硬件错误，从而导致程序崩溃！所以在开启了某个中断后，一定要记得为该中断编写服务函数。在中断服务函数里面编写你要执行的中断后的操作。

    实验4--外部中断实验exit.c函数如下：

    [cpp] view plaincopy
     
    1. #include "exti.h"  
    2. #include "led.h"  
    3. #include "key.h"  
    4. #include "delay.h"  
    5. #include "usart.h"  
    6.   
    7. //外部中断0服务程序  
    8. void EXTI0_IRQHandler(void)  
    9. {  
    10.     delay_ms(10);//消抖  
    11.     if(KEY2==1)  //按键2  
    12.     {  
    13.         LED0=!LED0;  
    14.         LED1=!LED1;   
    15.     }          
    16.     EXTI->PR=1<<0;  //清除LINE0上的中断标志位    
    17. }  
    18.   
    19. //外部中断15~10服务程序  
    20. void EXTI15_10_IRQHandler(void)  
    21. {             
    22.     delay_ms(10);    //消抖              
    23.     if(KEY0==0)      //按键0  
    24.     {  
    25.         LED0=!LED0;  
    26.     }else if(KEY1==0)//按键1  
    27.     {  
    28.         LED1=!LED1;  
    29.     }  
    30.     EXTI->PR=1<<13;     //清除LINE13上的中断标志位    
    31.     EXTI->PR=1<<15;     //清除LINE15上的中断标志位    
    32. }  
    33. //外部中断初始化程序  
    34. //初始化PA0,PA13,PA15为中断输入.  
    35. void EXTIX_Init(void)  
    36. {  
    37.     RCC->APB2ENR|=1<<2;     //使能PORTA时钟  
    38.     JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);//关闭JTAG和SWD     
    39.   
    40.     GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入        
    41.     GPIOA->CRL|=0X00000008;     
    42.     GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入        
    43.     GPIOA->CRH|=0X80800000;                   
    44.     GPIOA->ODR|=1<<13;    //PA13上拉,PA0默认下拉  
    45.     GPIOA->ODR|=1<<15;    //PA15上拉  
    46.   
    47.     Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR); //上升沿触发  
    48.     Ex_NVIC_Config(GPIO_A,13,FTIR);//下降沿触发  
    49.     Ex_NVIC_Config(GPIO_A,15,FTIR);//下降沿触发  
    50.   
    51.     MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);    //抢占2，子优先级2，组2  
    52.     MY_NVIC_Init(2,1,EXTI15_10_IRQChannel,2);//抢占2，子优先级1，组2      
    53. }  

    其中的两个函数:Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR);和MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);这两个函数都是在sys.c里定义，分别完成了步骤2、3、4.函数原型如下：

    [cpp] view plaincopy
     
    1. //外部中断配置函数  
    2. //只针对GPIOA~G;不包括PVD,RTC和USB唤醒这三个  
    3. //参数:GPIOx:0~6,代表GPIOA~G;BITx:需要使能的位;TRIM:触发模式,1,下升沿;2,上降沿;3，任意电平触发  
    4. //该函数一次只能配置1个IO口,多个IO口,需多次调用  
    5. //该函数会自动开启对应中断,以及屏蔽线     
    6. //待测试...  
    7. void Ex_NVIC_Config(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM)   
    8. {  
    9.     u8 EXTADDR;  
    10.     u8 EXTOFFSET;  
    11.     EXTADDR=BITx/4;//得到中断寄存器组的编号  
    12.     EXTOFFSET=(BITx%4)*4;  
    13.   
    14.     RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io复用时钟  
    15.   
    16.     AFIO->EXTICR[EXTADDR]&=~(0x000F<<EXTOFFSET);//清除原来设置！！！  
    17.     AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<<EXTOFFSET;//EXTI.BITx映射到GPIOx.BITx  
    18.       
    19.     //自动设置  
    20.     EXTI->IMR|=1<<BITx;//  开启line BITx上的中断  
    21.     //EXTI->EMR|=1<<BITx;//不屏蔽line BITx上的事件 (如果不屏蔽这句,在硬件上是可以的,但是在软件仿真的时候无法进入中断!)  
    22.     if(TRIM&0x01)EXTI->FTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件下降沿触发  
    23.     if(TRIM&0x02)EXTI->RTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件上升降沿触发  
    24. }  

                   这个函数完成了两个步骤：

                   2、开启IO口复用时钟，设置IO口与中断线的映射关系

                   3、开启与该IO口相对的线上的中断/时间，设置触发条件

    [cpp] view plaincopy
     
    1. //设置NVIC   
    2. //NVIC_PreemptionPriority:抢占优先级  
    3. //NVIC_SubPriority       :响应优先级  
    4. //NVIC_Channel           :中断编号  
    5. //NVIC_Group             :中断分组 0~4  
    6. //注意优先级不能超过设定的组的范围!否则会有意想不到的错误  
    7. //组划分:  
    8. //组0:0位抢占优先级,4位响应优先级  
    9. //组1:1位抢占优先级,3位响应优先级  
    10. //组2:2位抢占优先级,2位响应优先级  
    11. //组3:3位抢占优先级,1位响应优先级  
    12. //组4:4位抢占优先级,0位响应优先级  
    13. //NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是,数值越小,越优先  
    14. //CHECK OK  
    15. //100329  
    16. void MY_NVIC_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group)    
    17. {   
    18.     u32 temp;     
    19.     u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4;  //每组只能存4个,得到组地址   
    20.     u8 IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移  
    21.     IPROFFSET=IPROFFSET*8+4;    //得到偏移的确切位置  
    22.     MY_NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_Group);//设置分组  
    23.     temp=NVIC_PreemptionPriority<<(4-NVIC_Group);     
    24.     temp|=NVIC_SubPriority&(0x0f>>NVIC_Group);  
    25.     temp&=0xf;//取低四位  
    26.   
    27.     if(NVIC_Channel<32)NVIC->ISER[0]|=1<<NVIC_Channel;//使能中断位(要清除的话,相反操作就OK)  
    28.     else NVIC->ISER[1]|=1<<(NVIC_Channel-32);      
    29.     NVIC->IPR[IPRADDR]|=temp<<IPROFFSET;//设置响应优先级和抢断优先级                                 

    这个函数完成了：

    4、配置中断分组（NVIC），并使能中断

    补充                                                                                      

    在实验18--触摸屏实验中，中断初始化没有调用这个函数，它是这样配置的：

    [cpp] view plaincopy
     
    1.        MY_NVIC_Init(2,0,EXTI1_IRQChannel,2);       
    2. RCC->APB2ENR|=0x01;    //使能io复用时钟          
    3.        AFIO->EXTICR[0]|=0X0020; //EXTI1映射到PC1（这句原子的程序里注释错了搞成了EXTI13）     
    4. EXTI->IMR|=1<<1;        //开启line1上的中断  
    5. EXTI->EMR|=1<<1;        //不屏蔽line1上的事件  
    6. EXTI->FTSR|=1<<1;       //line1上事件下降沿触发      
            RCC->APB2ENR|=0x01;  这一句是开启复用时钟，什么时候需要开启复用时钟？手册有这样一段： 

           

           也就是说只要操作EVCR、EXTICRX、MAPR的时候,就必须开启复用功能时钟，即当你要配置stm32的事件输出、外部中断、重映射的时候.就必须开启复用时钟。

             AFIO->EXTICR[0]|=0X0020; //EXTI1映射到PC1

             这一句设置中断映射，如上文所说EXTICR[0]~ EXTICR[3] 对应 EXTICR1~ EXTICR4，举例：

             AFIO->EXTICR[3] &= 0xFFFFFF0F; 

             AFIO->EXTICR[3] |= 0xFFFFFF0F; //EXTI13映射到PA13，0（即0x00）代表A口,1（即0x01）代表B口,依次类推,6（即0x0110）代表G口.

             AFIO->EXTICR[3] &= 0xFFFFFF0F; 

             AFIO->EXTICR[3] |= 0xFFFFFF2F; //EXIT13映射到PC13，2（0x0010）代表C口

    外部中断函数不能进入的原因分析分析，可能为以下几个方面： 

    1）GPIO或者AFIO的时钟没有开启； 

    2）GPIO和配置的中断线路不匹配； 

    3）中断触发方式和实际不相符合；

    4）中断处理函数用库函数时，写错，经常可能出现数字和字母之间没有下划线； 

    5）外部中断是沿触发，有可能检测不到沿，比如中断线是低电平（浮空输入），触发是下降沿触发，可能会出现一直是低电平,高电平的时候是一样的情况，电平持续         为高电平； 

    6）没有用软件中断来触发外部中断，调用函数EXTI_GenerateSWInterrupt；，因为软件中断先于边沿中断处理。
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