EXTI:External interrupt/event controller 外部中断/事件控制器。
外部中断/事件控制器(EXTI)管理了控制器的 23 个中断/事件线。每个中断/事件线都对 应有一个边沿检测器,可以实现输入信号的上升沿检测和下降沿的检测。EXTI 可以实现对 每个中断/事件线进行单独配置,可以单独配置为中断或者事件,以及触发事件的属性。
“23”表示在控制器内部类似的信号线路有23个,也就是说EXTI总共有23个中断/事件。而它如何使用呢?
通过SYSCFG_EXTICR1寄存器进行外部中断/事件GPIO映射。它一共有23条EXTI连线。
0—15个连线是代表每组IO口的P0到P15,而剩下的七根由特定的外设触发。总结来说,可以由下面的表格体现:
所以它是使用哪个寄存器配置的呢:使用的是SYSCFG外部中断配置寄存器(一共有4个)
一、功能框图详解
(1)线路1
从输入线开始,边沿检测电路一直在检测电平的变化,我们通过上面两个寄存器来控制是上升沿触发还是下降沿触发,边沿检测以输入线作为信号输入端,如果检测到有边沿跳变就输出有效信号1给下一个电路,否则为0。
接下来经历了或门,它输入的是刚刚边沿跳变的有效信号,另外一个输入来自软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)。EXTI_SWIER这个寄存器允许我们通过程序控制就可以启动中断/事件线。我们使用的是或门,所以这两个输入任意一个有效信号1就可以进行下一步。
接下来是沿着上方来到了与门,它一个输入来自刚刚的或门,另外一个输入来自于中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)。与门电路要求输入都为1才输出1。所以我们可以使用EXTI_IMR来实现是否产生中断的目的。这个电路的输出信号会被保存到挂起寄存器(EXTI_PR)内,如果确定该电路输出为1,则EXTI_PR=1;
最后是,EXTI_PR寄存器内容输出到NVIC内,从而实现系统中断事件控制。
(2)线路2
从线路1的第一个或门之后,接下来是下方的那个与门,它输入一个或门的信号以及来自事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)。如果EXTI_EMR设置为0时,不管或门输出为什么,均为无效0;所以我们可以通过控制EXTI_EMR来实现是否产生事件的目的。
接下来是一个脉冲发生器电路,当它的输入端是一个有效信号1时,就会产生一个脉冲;如果输入端是无效信号就不会输出脉冲。
最后,是一个脉冲信号,也就是产生事件的路线最终的产物,这个脉冲信号可以给其他外设电路使用,比如定时器TIM、模拟数字转换器ADC等。
综上来说,产生中断线路目的是把输入信号输入到NVIC,进一步会运行中断服务函数,实现功能,这是软件级的。而产生事件路线目的,就是传输一个脉冲信号给其他外设使用,并且是电路级别的信号传输,属于硬件级的。
二、EXTI初始化结构体
标准库函数对每个外设都建立了一个初始化结构体:
typedef struct {
uint32_t EXTI_Line; // 中断/事件线
EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode; // EXTI 模式
EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; // 触发事件
FunctionalState EXTI_LineCmd; // EXTI 控制
} EXTI_InitTypeDef;
三、编程、设计
通过EXTI来设计一个通过PA0按键来控制LED反转的功能。
使用EXTI的好处是,可以一直不占用cpu的工作空间,当外部中断来临时,再去执行,比轮寻高效。
编程思路:
初始化要连接到EXTI的GPIO
初始化EXTI用于产生中断/事件
初始化NVIC,用于处理中断
编写中断服务函数
main函数
具体实现的代码如下:
static void EXTI_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
//配置优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
//配置中断源
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
//配置主优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
//配置次优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
//使能
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
//初始化
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
void EXTI_Key_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(KEY1_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = KEY1_GPIO;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(KEY1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
//打开PCLK2时钟,在APB2总线上
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
//连接PA0与中断源
SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);
//设置中断线
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = KEY1_INIT_EXIT_LINE;
//设置中断模式
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
//触发为上升沿
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
//使能中断
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
//调用EXTI初始化函数
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
EXTI_NVIC_Config();
}
之后,我们在stm32f4xx_it.c中,编写中断服务函数,由于我们是在EXTI0上进行,所以我们调用EXTI0_IRQHandler。
#define KEY1_INT_EXIT_IRQHANDLER EXTI0_IRQHandler
#define KEY1_INT_EXTI_LINE EXTI_Line0
void KEY1_INT_EXIT_IRQHANDLER(void)
{
if((EXTI_GetITStatus(KEY1_INT_EXTI_LINE))!=RESET)
{
LED_R_TOGGLE;
}
EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_INT_EXTI_LINE);
}
在main函数中:
int main(void)
{
LED_GPIO_Config();
EXTI_Key_Config();
while(1)
{
}
}