STM32开发，使用HAL库函数外部中断功能实现按键控制LED灯

1 概述

1.1 资源概述

开发板：ST官方NUCLEO-F103RB开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.23
主控芯片型号：STM32F103RBT6

1.2 引脚资源分配

序号	引脚	资源	备注
1	PA13	SWDIO	SWD输入输出信号
2	PA14	SWDCLK	SWD时钟信号
3	PC13	BUTTON	用户按键配置为中断
4	PA5	LED2	指示灯

1.3 中断概述

外部中断/事件控制器框图

优先级分组可以设置为5种方式。分别是1个抢占优先级/16个子优先级到16个抢占优先级/1个子优先级。

1.4 实现功能

实现功能：
1、上电初始化后，LED2灯亮。
2、若按键被按下，触发外部中断，则将LED2灯状态翻转。

2 软件开发

2.1 CUBEMX配置

Button部分原理图如下，PC13为低输入有效。电路中与按键并联的100nF是按键消抖用，使用正点原子的开发板没有此电容，会出现按一次，LED灯亮灭各一次的现象，说明抖动了，执行了两次中断。

PC13配置为中断模式，下降沿触发，上拉。

中断分组设置，采用默认设置，抢占优先级0，子优先级0。

中断优先级说明，线10到线15使用同一个中断优先级，PC13对应的是线13。

位置	优先级	优先级类型	名称	说明	地址
40	47	可设置	EXTI15_10	EXTI线[15:10]中断	0x0000_00E0

2.2 程序代码

生成程序代码，系统自动对LED2和Button进行了初始化，并对Button对应的中断进行了分组和使能。

void MX_GPIO_Init(void)
{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);

  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = Button_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(Button_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = LED2_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(LED2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  /* EXTI interrupt init*/
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);

}

在main函数中增加初始化LED2，让上电初始化时亮灯。

HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);//上电初始化将LED2灯点亮

增加中断回调函数，当检测到中断时执行中断回调函数，翻转LED2灯的状态。

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)//中断回调函数，当有中断发生时，将LED2灯进行翻转
{		
	 HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);		
}

while（1）函数保留为空，编程到此完成。
实现过程分析。
1、在stm32f1xx_it.c中定义了EXIT15-10中断服务函数。

void EXTI15_10_IRQHandler(void)//中断处理函数，当检测到中断，即Button被按下时，检测到下降沿即为有效
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_13); 
}

2、在stm32f1xx_hal_gpio.c中定义了HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler。

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* 检测到了中断 */
  if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);//清除中断状态
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);//调用回调函数	
  }
}

3、在main函数中定义了回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback。
4、当Button被按下时，1到3会依次执行。

3 实现结果

上电后LED灯常亮，当有按键按下时，LED翻转状态。黑色按键是复位键Reset，蓝色按键是用户按键（PC13 Button）。

Tips：在使用中断时请务必配置好gpio的上下拉，若为下降沿触发，则配置为上拉。若为上升沿触发，则配置为下拉。否则有可能导致中断不可用。