STM32-外部中断详解

目录

前言

一、外部中断是什么？

二、STM32外部中断概述

1. STM32的外部中断线

2. 外部中断线与IO引脚对应关系      

3. 中断向量与服务函数

三、STM32外部中断库函数配置

1. 常用库函数

2. 库函数配置一般步骤

总结

---

 

前言

本章讲解STM32的另一个重要的外设资源——外部中断；在前面已经讲过了NVIC中断优先级管理，相信大家对STM32的中断系统有了初步的了解，知道了如何给每一个内部的中断设置顺序，然而只有内部外设的中断信号还不够，有时候我们要监视外部的数据信号变化，这就需要外部中断了。

---

一、外部中断是什么？

首先我们要理解什么是中断。

想象一个场景：你在家里看书学习，这时候突然来电话了。你的做法是停止学习去接电话，电话打完再放下电话继续学习。这一个过程就体现了中断的思想。我们抽象一下，把自己想象成一个单片机系统，看书就是正在执行的主任务，如果没有外界干扰，这个系统会一直执行当前的主任务。而当外部有改变（电话响了）的时候，系统会第一时间响应，从主任务跳转到这个紧急任务中，这个突发的事件就是（外部）中断，而系统处理的紧急任务则是中断处理函数。当紧急任务（接电话）完毕之后，系统又会回到最初的主任务中。

这就是MCU的外部中断过程。

二、STM32外部中断概述

1. STM32的外部中断线

• STM32的每个IO都可以作为外部中断输入。
• STM32的中断控制器支持19个外部中断/事件请求：

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。

每个外部中断线可以独立的配置触发方式（上升沿，下降沿或者双边沿触发），触发/屏蔽，专用的状态位。

2. 外部中断线与IO引脚对应关系      

        这时候想必读者可能要问了，STM32供IO使用的中断线只有16个，但是STM32F10x系列的IO口多达上百个，STM32F103ZET6(112),STM32F103RCT6(51)，那么中断线怎么跟IO口对应上呢？下图就是STM32的外部中断线和IO口的对应关系：

         对于每个中断线，我们可以设置相应的触发方式（上升沿触发，下降沿触发，边沿触发）以及使能。

3. 中断向量与服务函数

是不是16个中断线就可以分配16个中断服务函数呢？

IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数

从表中可以看出，外部中断线5~9分配一个中断向量，共用一个服务函数 外部中断线10~15分配一个中断向量，共用一个中断服务函数。

下面是中断服务函数列表：
 

EXTI0_IRQHandler          

EXTI1_IRQHandler

EXTI2_IRQHandler          

EXTI3_IRQHandler          

EXTI4_IRQHandler          

EXTI9_5_IRQHandler        

EXTI15_10_IRQHandler      

三、STM32外部中断库函数配置

1. 常用库函数

①void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

   //设置IO口与中断线的映射关系

   exp:  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);

②void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

 //初始化中断线：触发方式等

③ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);

//判断中断线中断状态，是否发生

④void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

//清除中断线上的中断标志位

以上这四个函数是配置外部中断常用的库函数，第一个函数很好理解，就是配置IO口与中断线的映射关系的。我们重点讲解第二个函数：

EXTI_Init函数：
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct)；

其结构体成员变量如下：

typedef struct
{
  uint32_t EXTI_Line;   //指定要配置的中断线           
  EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;   //模式：事件 OR中断
  EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger;//触发方式：上升沿/下降沿/双沿触发
  FunctionalState EXTI_LineCmd;  //使能 OR失能
}EXTI_InitTypeDef;

//实例：
// EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2;	 
// EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
// EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
// EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
// EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

可见由四部分组成，分别是中短线、中断模式（事件或者中断）、触发方式（上升沿、下降沿或者双边沿触发）以及使能位。
 

2. 库函数配置一般步骤

①初始化IO口为输入。

       GPIO_Init();

②开启IO口复用时钟。

       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

③设置IO口与中断线的映射关系。

        void GPIO_EXTILineConfig();

④初始化线上中断，设置触发条件等。

       EXTI_Init();

⑤配置中断分组（NVIC），并使能中断。

       NVIC_Init();

⑥编写中断服务函数。

      EXTIx_IRQHandler();

⑦清除中断标志位

      EXTI_ClearITPendingBit();

下面是配置外部中断的代码，其实现的功能是通过STM32单片机的外部中断0来捕获按键的电平变化，使按键按下时LED灯反转，按键和LED的源文件在前面的GPIO那一章有讲解。

//exti.c源文件
#include "exti.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"

//外部中断0服务程序
void EXTIX_Init(void)
{
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	
  KEY_Init();
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
	
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);
	
	EXTI_InitStruct.EXTI_Line=EXTI_Line4;
	EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;
	EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;
	
	EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
	
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI4_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority =2;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);
	if(KEY0){
		LED0=!LED0;
		LED1=!LED1;
	}
	EXTI_ClearFlag(EXTI_Line4);
}

//exti.h头文件

#ifndef __EXTI_H
#define __EXIT_H	 
#include "sys.h"
 
void EXTIX_Init(void);//外部中断初始化		 					    
#endif

//main.c源文件

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

 int main(void)
 {		
  int i=0;
	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
	KEY_Init();         	//初始化与按键连接的硬件接口
	EXTIX_Init();		 	//外部中断初始化
	LED0=0;					//点亮LED0
	while(1)
	{	    
		printf("%d\r\n",i);	
		delay_ms(5000);	
    i++;		
	}
 }

 
 

 

---

总结

本章讲解的是STM32的外部中断，通过外部中断的原理、STM32外部中断概述以及外部中断库函数配置流程来详细讲述了STM32的外部中断这一外设，希望读者能够认真学习。