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STM32-外部中断学习笔记

2017-09-24 21:15 288 查看

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：

#include "exti.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"

//外部中断0服务程序
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
delay_ms(10);//消抖
if(KEY2==1)	 //按键2
{
LED0=!LED0;
LED1=!LED1;
}
EXTI->PR=1<<0;  //清除LINE0上的中断标志位
}

//外部中断15~10服务程序
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
delay_ms(10);    //消抖
if(KEY0==0)      //按键0
{
LED0=!LED0;
}else if(KEY1==0)//按键1
{
LED1=!LED1;
}
EXTI->PR=1<<13;     //清除LINE13上的中断标志位
EXTI->PR=1<<15;     //清除LINE15上的中断标志位
}
//外部中断初始化程序
//初始化PA0,PA13,PA15为中断输入.
void EXTIX_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2;     //使能PORTA时钟
JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);//关闭JTAG和SWD

GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入
GPIOA->CRL|=0X00000008;
GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入
GPIOA->CRH|=0X80800000;
GPIOA->ODR|=1<<13;	   //PA13上拉,PA0默认下拉
GPIOA->ODR|=1<<15;	   //PA15上拉

Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR); //上升沿触发
Ex_NVIC_Config(GPIO_A,13,FTIR);//下降沿触发
Ex_NVIC_Config(GPIO_A,15,FTIR);//下降沿触发

MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);    //抢占2，子优先级2，组2
MY_NVIC_Init(2,1,EXTI15_10_IRQChannel,2);//抢占2，子优先级1，组2
}

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：

//外部中断配置函数
//只针对GPIOA~G;不包括PVD,RTC和USB唤醒这三个
//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
//该函数一次只能配置1个IO口,多个IO口,需多次调用
//该函数会自动开启对应中断,以及屏蔽线
//待测试...
void Ex_NVIC_Config(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM)
{
u8 EXTADDR;
u8 EXTOFFSET;
EXTADDR=BITx/4;//得到中断寄存器组的编号
EXTOFFSET=(BITx%4)*4;

RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io复用时钟

AFIO->EXTICR[EXTADDR]&=~(0x000F<<EXTOFFSET);//清除原来设置！！！
AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<<EXTOFFSET;//EXTI.BITx映射到GPIOx.BITx

//自动设置
EXTI->IMR|=1<<BITx;//  开启line BITx上的中断
//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!)
if(TRIM&0x01)EXTI->FTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件下降沿触发
if(TRIM&0x02)EXTI->RTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件上升降沿触发
}

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

//设置NVIC
//NVIC_PreemptionPriority:抢占优先级
//NVIC_SubPriority       :响应优先级
//NVIC_Channel           :中断编号
//NVIC_Group             :中断分组 0~4
//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
//组划分:
//组0:0位抢占优先级,4位响应优先级
//组1:1位抢占优先级,3位响应优先级
//组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
//组3:3位抢占优先级,1位响应优先级
//组4:4位抢占优先级,0位响应优先级
//NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是,数值越小,越优先
//CHECK OK
//100329
void MY_NVIC_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group)
{
u32 temp;
u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4;  //每组只能存4个,得到组地址
u8 IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移
IPROFFSET=IPROFFSET*8+4;    //得到偏移的确切位置
MY_NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_Group);//设置分组
temp=NVIC_PreemptionPriority<<(4-NVIC_Group);
temp|=NVIC_SubPriority&(0x0f>>NVIC_Group);
temp&=0xf;//取低四位

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)
else NVIC->ISER[1]|=1<<(NVIC_Channel-32);
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：

MY_NVIC_Init(2,0,EXTI1_IRQChannel,2);
RCC->APB2ENR|=0x01;    //使能io复用时钟
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）
EXTI->IMR|=1<<1;        //开启line1上的中断
EXTI->EMR|=1<<1;        //不屏蔽line1上的事件
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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