STM32的外部中断

实验目的:

当按键按下时,让PF10引脚的LED灯亮,
当按键再次按下时,让PF10引脚的LED灯灭;

无论按下与否,PF9引脚的LED灯循环闪烁;


实验步骤:

STM32的外部中断_第1张图片



实验程序:

/***********************************led.c*********************************/
#include "stm32f4xx.h"  //在SYSTEM目录下可以找到
#include "sys.h"


void LED_Init(void){
	
	RCC->AHB1ENR = 1<<5;  //使能GPIO端口的F时钟 
	GPIO_Set(GPIOF,PIN9|PIN10,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_25M,GPIO_PUPD_PU);
	PFout(9) = 1;
	PFout(10) = 1;
	
}


/***********************************led.h*********************************/
#ifndef _LED_H
#define _LED_H


void LED_Init(void);


#endif


/********************************************key.c***************************************/
#include "sys.h"


void Key_Init(void){
	 
	RCC->AHB1ENR|=1<<4;     //使能PORTE时钟
	
	//void GPIO_Set(GPIO_TypeDef* GPIOx,u32 BITx,u32 MODE,u32 OTYPE,u32 OSPEED,u32 PUPD);//GPIO设置函数 
	GPIO_Set(GPIOE,PIN3,GPIO_MODE_IN,0,0,GPIO_PUPD_PU);	//PE3设置上拉输入,这样的话,
								//当按键没有按下时,默认电平为高;
	
}


/********************************************key.h***************************************/
#ifndef _KEY_H
#define _KEY_H


void Key_Init(void);


#endif



/************************************exti.c********************************/
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "stm32f4xx.h"


/*
本示例的作用就是,
当按键按下时,蜂鸣器发出声音,
当按键再次按下时,蜂鸣器静音;
*/


/*
中断初始化函数:
主要是关于寄存器的相关配置
*/
void EXTI3_Init(void){
	
	//方法一:
	RCC->APB2ENR |= 1 << 14;  //开启SYSCFG时钟
	SYSCFG->EXTICR[0] |= 0x4 << 12;//设置IO口与中断线的映射关系;
	EXTI->IMR |= 1 << 3;  //开启对应中断线上的中断
	EXTI->FTSR |= 1 << 3;  //设置中断触发条件
	
	//SCB和NVIC,可参考STM32F3与STM32F4系列Cortex M4内核编程手册.pdf
	SCB->AIRCR |= 0x5 << 8; //设置分组
	NVIC->IP[9] |= 0; //设置优先级,具体可分析MY_NVIC_Init()函数;
	
	NVIC->ISER[0] |= 1 << 9;  //使能中断;


	
	//方法二:
/************************************
	使用SYSTEM目录下提供的API来实现,
	具体可参考正点原子示例
************************************/
	
}


void EXTI3_IRQHandler(void){
	
	/*
	此按键,在按键按下时,处理不是很到位,
	有待进一步改进,主要是在连按那一个环节。
	*/
	
	delay_ms(20);  //消抖
	if(PEin(3) == 0){
		
		PFout(10) = !PFout(10);
		
	}
	
	
	/*
	在中断里边最后记得清中断:
	*/
	
	EXTI->PR |= 1 << 3;


} 


/*************************************exti.h*******************************/
#ifndef _EXTI_H
#define _EXTI_H


void EXTI3_Init(void);


#endif


/*************************************test.c*******************************/
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
#include "exti.h"
#include "led.h"


//int i = 0;


int main(void){
	
	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhz  
	delay_init(168);		//初始化延时函数
	Beep_Init();
	Key_Init();
	EXTI3_Init();
	LED_Init();
	
	while(1){
		PFout(9) = 0;
		delay_ms(500);
		PFout(9) = 1;
		delay_ms(500);
	}
	
}



实验分析:

我们主要分析一下exti.c中的寄存器设置的这几个步骤:

1. RCC->APB2ENR |= 1 << 14;

这一步的作用就是使能SYSCFG时钟,

在使用外部中断的时候一定要先使能SYSCFG时钟;


2. SYSCFG->EXTICR[0] |= 0x4 << 12;

这一步的作用就是设置IO口与中断线的映射关系;

那么问题来了,我如何知道的我的IO口与哪根中断线是关联起来的呢?

STM32的外部中断_第2张图片

而我们是通过KEY1按键,对应的IO口就是PE3,所以由上图的映射关系,我们知道,我们应该选择中断线3与之对应;

在官方提供的头文件stm32f4xx.h中,我们可以看到:

typedef struct
{
  __IO uint32_t MEMRMP;       /*!< SYSCFG memory remap register,                      Address offset: 0x00      */
  __IO uint32_t PMC;          /*!< SYSCFG peripheral mode configuration register,     Address offset: 0x04      */
  __IO uint32_t EXTICR[4];    /*!< SYSCFG external interrupt configuration registers, Address offset: 0x08-0x14 */
  uint32_t      RESERVED[2];  /*!< Reserved, 0x18-0x1C                                                          */ 
  __IO uint32_t CMPCR;        /*!< SYSCFG Compensation cell control register,         Address offset: 0x20      */
} SYSCFG_TypeDef;




STM32的外部中断_第3张图片

结合上述三幅图,我们可以得知:

由于PE3对应的中断线为EXTI3,所以,我们我们这里仅需配置EXTI3,而EXTI3是在SYSCFG_EXTICR1中的;

所以我们仅需配置SYSCFG_EXTICR1寄存器的12位-15位为0100,而SYSCFG_EXTICR1寄存器在配置文件中,

对应的是SYSCFG->EXTICR[0],所以我们就写成了SYSCFG->EXTICR[0] |= 0x4 << 12;


3. EXTI->IMR |= 1 << 3;

这条语句的作用就是:开启对应中断线上的中断

由于我们操作的中断线是EXTI3,而IMR寄存器各位解释如下:

STM32的外部中断_第4张图片

所以对应的,我们操作EXTI_IMR寄存器的第3位MR3即可;

所以这条语句就写成了:EXTI->IMR |= 1 << 3


4. EXTI->FTSR |= 1 << 3;

这条语句的作用就是设置中断触发条件;

在我的开发板中,当按键按下时,其端口就会变成低电平,在没有按下时,其是为高电平的;

因为我们key.c中,将按键的引脚设置成了上拉;所以在这里,我得将其设置成下降沿触发;

与此同时,查看EXTI_FTSR寄存器,可以看到:

STM32的外部中断_第5张图片

又由于我们这条中断线是中断线3,所以这条语句就写成了:EXTI->FTSR |= 1 << 3



5. SCB->AIRCR |= 0x5 << 8;

这条语句的作用就是:设置分组;

STM32的外部中断_第6张图片

STM32的外部中断_第7张图片

STM32的外部中断_第8张图片

所以,在这里我们只需设置SCB的AIRCR的 bit10-8即可;查看SCB的结构体,得知:


typedef struct
{
  __I  uint32_t CPUID;                   /*!< Offset: 0x000 (R/ )  CPUID Base Register                                   */
  __IO uint32_t ICSR;                    /*!< Offset: 0x004 (R/W)  Interrupt Control and State Register                  */
  __IO uint32_t VTOR;                    /*!< Offset: 0x008 (R/W)  Vector Table Offset Register                          */
  __IO uint32_t AIRCR;                   /*!< Offset: 0x00C (R/W)  Application Interrupt and Reset Control Register      */
  __IO uint32_t SCR;                     /*!< Offset: 0x010 (R/W)  System Control Register                               */
  __IO uint32_t CCR;                     /*!< Offset: 0x014 (R/W)  Configuration Control Register                        */
  __IO uint8_t  SHP[12];                 /*!< Offset: 0x018 (R/W)  System Handlers Priority Registers (4-7, 8-11, 12-15) */
  __IO uint32_t SHCSR;                   /*!< Offset: 0x024 (R/W)  System Handler Control and State Register             */
  __IO uint32_t CFSR;                    /*!< Offset: 0x028 (R/W)  Configurable Fault Status Register                    */
  __IO uint32_t HFSR;                    /*!< Offset: 0x02C (R/W)  HardFault Status Register                             */
  __IO uint32_t DFSR;                    /*!< Offset: 0x030 (R/W)  Debug Fault Status Register                           */
  __IO uint32_t MMFAR;                   /*!< Offset: 0x034 (R/W)  MemManage Fault Address Register                      */
  __IO uint32_t BFAR;                    /*!< Offset: 0x038 (R/W)  BusFault Address Register                             */
  __IO uint32_t AFSR;                    /*!< Offset: 0x03C (R/W)  Auxiliary Fault Status Register                       */
  __I  uint32_t PFR[2];                  /*!< Offset: 0x040 (R/ )  Processor Feature Register                            */
  __I  uint32_t DFR;                     /*!< Offset: 0x048 (R/ )  Debug Feature Register                                */
  __I  uint32_t ADR;                     /*!< Offset: 0x04C (R/ )  Auxiliary Feature Register                            */
  __I  uint32_t MMFR[4];                 /*!< Offset: 0x050 (R/ )  Memory Model Feature Register                         */
  __I  uint32_t ISAR[5];                 /*!< Offset: 0x060 (R/ )  Instruction Set Attributes Register                   */
       uint32_t RESERVED0[5];
  __IO uint32_t CPACR;                   /*!< Offset: 0x088 (R/W)  Coprocessor Access Control Register                   */
} SCB_Type;

所以,在这里,我们把这条语句写成了SCB->AIRCR |= 0x5 << 8;

亦即设置成了101,也就是抢占优先级占2位,响应优先级占2位;


注:抢占优先级和响应优先级一样,其值越低则表示其优先级越高;

上述说的子优先级也就是我们说的响应优先级;



6. NVIC->IP[9] |= 0;

有上条语句,我们可以得知:IP寄存器由240个8bit的寄存器组成,每个可屏蔽中断占用8bit,这样总共可以表示240个可屏蔽中断,

而STM32F4只用到了其中的82个。IP[81]~IP[0]分别对应中断81~0.而每个可屏蔽中断占用的8bit并没有全部使用,而是只用了高4位;

这4位,又分为抢占优先级和响应优先级;抢占优先级在前,响应优先级在后;也就是说,抢占优先级在高位,响应优先级在低位;

而我们又知道:我们这个中断是外部中断3,所以查看中断向量表可知:

STM32的外部中断_第9张图片

STM32的外部中断_第10张图片

STM32的外部中断_第11张图片

STM32的外部中断_第12张图片

由此可知,EXTI3在中断的位置为9,所以我们只需要设置NVIC->IP[9] 即可;

在这里我们把NVIC->IP[9] |= 0;则表示,我们设置外部中断3的抢占优先级为0,响应优先级也为0,其各占2位;



7. NVIC->ISER[0] |= 1 << 9;

这一步的作用就是使能中断;

ISER是一个中断使能寄存器组;这里用8个32位寄存器来控制,每个位控制一个中断;但是STM32F4的可屏蔽中断

最多只有82个,所以对我们来说,有用的就是三个(ISER[0~2]),总共可以表示96个中断;而STM32F4只用了其中的

前82个中断,ISER[0]的0bit~31分别对应中断0~31;ISER[1]的bit0~32对应中断32~63;ISER[2]的bit0~32对应中断64~81;

在这里,我们知道:我们的EXTI3对应的中断的位置是9,所以我们只需设置ISER[0]的第9位即可;所以我们在这里就将这条

语句写成了:NVIC->ISER[0] |= 1 << 9; 


8.至于外部中断函数的名称如何编写,我们可以从启动文件中去找到;

当我们设置的外部中断函数与启动文件中定义的名称一致时,

那么当这个中断条件满足时,就会去中断函数里边执行其函数体;

我们只需要在中断发生后,记得清中断,防止中断重复发生;


注意事项:

在本实验中,关于按键处理那一块,处理不是很到位,

主要应该是处在连按这一块,暂时没去整它,待我需要时,再去整整




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