STM32中断

这里我们首先 STM32 IO 口中断的一些基础概念。STM32 的每个 IO 都可以作为外部中断
的中断输入口，这点也是 STM32 的强大之处。STM32F103 的中断控制器支持 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。STM32F103 的
19 个外部中断为：
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。
从上面可以看出，STM32 供 IO 口使用的中断线只有 16 个，但是 STM32 的 IO 口却远远不
止 16 个，那么 STM32 是怎么把 16 个中断线和 IO 口一一对应起来的呢？于是 STM32 就这样
设计，GPIO 的管教 GPIOx.0~GPIOx.15(x=A,B,C,D,E，F,G)分别对应中断线 0~15。这样每个中
断线对应了最多 7 个 IO 口，以线 0 为例：它对应了 GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、
GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。而中断线每次只能连接到 1 个 IO 口上，这样就需要通过配置来
决定对应的中断线配置到哪个 GPIO 上了。下面我们看看 GPIO 跟中断线的映射关系图：

在库函数中，配置 GPIO 与中断线的映射关系的函数 GPIO_EXTILineConfig()来实现的：

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)

该函数将 GPIO 端口与中断线映射起来，使用范例是：

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);

将中断线 2 与 GPIOE 映射起来，那么很显然是 GPIOE.2 与 EXTI2 中断线连接了。设置好中断
线映射之后，那么到底来自这个 IO 口的中断是通过什么方式触发的呢？接下来我们就要设置
该中断线上中断的初始化参数了。
中断线上中断的初始化是通过函数 EXTI_Init()实现的。EXTI_Init()函数的定义是：

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

下面我们用一个使用范例来说明这个函数的使用：

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据 EXTI_InitStruct 中指定的
//参数初始化外设 EXTI 寄存器

上面的例子设置中断线 4 上的中断为下降沿触发。STM32 的外设的初始化都是通过结构体来设
置初始值的，这里就不罗嗦结构体初始化的过程了。我们来看看结构体 EXTI_InitTypeDef 的成
员变量：

typedef struct
{
uint32_t EXTI_Line;
EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;
EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger;
FunctionalState EXTI_LineCmd;
}EXTI_InitTypeDef;

从定义可以看出，有 4 个参数需要设置。第一个参数是中断线的标号，取值范围为
EXTI_Line0~EXTI_Line15。这个在上面已经讲过中断线的概念。也就是说，这个函数配置的是某个中断线上的中断参数。第二个参数是中断模式，可选值为中断 EXTI_Mode_Interrupt 和事件 EXTI_Mode_Event。第三个参数是触发方式，可以是下降沿触发 EXTI_Trigger_Falling，上
升沿触发 EXTI_Trigger_Rising，或者任意电平（上升沿和下降沿）触发
EXTI_Trigger_Rising_Falling，相信学过 51 的对这个不难理解。最后一个参数就是使能中断线了。
我们设置好中断线和 GPIO 映射关系，然后又设置好了中断的触发模式等初始化参数。既
然是外部中断，涉及到中断我们当然还要设置 NVIC 中断优先级。这个在前面已经讲解过，这
里我们就接着上面的范例， 设置中断线 2 的中断优先级。

 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2，
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;  //子优先级 2
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级分组初始化

上面这段代码相信大家都不陌生，我们在前面的串口实验的时候讲解过，这里不再讲解。
我们配置完中断优先级之后，接着我们要做的就是编写中断服务函数。中断服务函数的名
字是在 MDK 中事先有定义的。这里需要说明一下，STM32 的 IO 口外部中断函数只有 6 个，
分别为：

EXPORT EXTI0_IRQHandler
EXPORT EXTI1_IRQHandler
EXPORT EXTI2_IRQHandler
EXPORT EXTI3_IRQHandler
EXPORT EXTI4_IRQHandler
EXPORT EXTI9_5_IRQHandler
EXPORT EXTI15_10_IRQHandler

中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数，中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler，中
断线 10-15 共用中断函数 EXTI15_10_IRQHandler。在编写中断服务函数的时候会经常使用到两
个函数，第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生（标志位是否置位）：
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)；
这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生。另一个函数是清除某个中断线上
的中断标志位：
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line)；
这个函数一般应用在中断服务函数结束之前，清除中断标志位。
常用的中断服务函数格式为：
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生
{
中断逻辑…
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除 LINE 上的中断标志位
}
}
在这里需要说明一下，固件库还提供了两个函数用来判断外部中断状态以及清除外部状态
标志位的函数 EXTI_GetFlagStatus 和 EXTI_ClearFlag，他们的作用和前面两个函数的作用类似。
只是在 EXTI_GetITStatus 函数中会先判断这种中断是否使能，使能了才去判断中断标志位，而
EXTI_GetFlagStatus 直接用来判断状态标志位。
讲到这里，相信大家对于 STM32 的 IO 口外部中断已经有了一定了了解。下面我们再总结一
下使用 IO 口外部中断的一般步骤：
1）初始化 IO 口为输入。
2）开启 AFIO 时钟
3）设置 IO 口与中断线的映射关系。
4）初始化线上中断，设置触发条件等。
5）配置中断分组（NVIC），并使能中断。
6）编写中断服务函数。
通过以上几个步骤的设置，我们就可以正常使用外部中断了。
main.c

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


	
 int main(void)
 {		
 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口 
	BEEP_Init();		 	//初始化蜂鸣器IO
	EXTIX_Init();         	//初始化外部中断输入 
	LED0=0;					//先点亮红灯
	while(1)
	{	    
		printf("OK\r\n");	
		delay_ms(1000);	  
	}	 
}

exti.c

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


//外部中断0服务程序
void EXTIX_Init(void)
{
 
   	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
 	  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    KEY_Init();	 //	按键端口初始化

  	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);	//使能复用功能时钟



   //GPIOE.3	  中断线以及中断初始化配置 下降沿触发 //KEY1
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line3;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

   //GPIOE.4	  中断线以及中断初始化配置  下降沿触发	//KEY0
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器


   //GPIOA.0	  中断线以及中断初始化配置 上升沿触发 PA0  WK_UP
 	  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); 

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);		//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器


  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;			//使能按键WK_UP所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2， 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;					//子优先级3
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;			//使能按键KEY1所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;					//子优先级1 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;			//使能按键KEY0所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;					//子优先级0 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
 
}

//外部中断0服务程序 
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(WK_UP==1)	 	 //WK_UP按键
	{				 
		BEEP=!BEEP;	
	}
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除LINE0上的中断标志位  
}
 

//外部中断3服务程序
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(KEY1==0)	 //按键KEY1
	{				 
		LED1=!LED1;
	}		 
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);  //清除LINE3上的中断标志位  
}

void EXTI4_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(KEY0==0)	 //按键KEY0
	{
		LED0=!LED0;
		LED1=!LED1; 
	}		 
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);  //清除LINE4上的中断标志位  
}
 

exti.h

#ifndef __EXTI_H
#define __EXIT_H	 
#include "sys.h"

void EXTIX_Init(void);//外部中断初始化		 					    
#endif