嵌入式系统开发【深入浅出】 EXTI 与 NVIC

目录

CPU 感知外部事件变化的三种方式 

中断分三个级别

中断控制器

STM32 的中断和异常

NVIC 中断控制器

NVIC 结构体成员

抢占优先级和响应优先级

简单配置NVIC中断控制器

EXTI 外部中断【中断源级】​

STM32系列微控制器实际上最多有23根外部中断线（EXTI0-EXTI15、PVD、RTC Alarm、USB OTG FS Wakeup、ETH Wakeup和RTC Tamper/Timestamp/Security）

要注意的是：

简单配置EXTI外部中断

中断处理函数

NVIC 和 EXTI 的区别？

编号相关问题？

外部中断号与中断号的对应关系？

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 引言：

        EXTI (External interrupt) 就是指外部中断，通过 GPIO检测输入脉冲，引起中断事件，打断原来的代码执行流程，进入到中断服务函数中进行处理，处理完后，再返回到中断之前的代码中执行。

1. CPU 感知外部事件变化的三种方式 

   1. 轮询、中断 、DMA【DMA 直接内存访问】

2. 中断分三个级别

   1. 中断源级 【产生：外设   信号-->软中断】
   2. 中断控制级 【NVIC】
   3. ArmCore级

3. 中断控制器

   1.      VIC       向量中断控制器
   2.     NVIC     可嵌套的向量中断控制器    mcu
   3.      GIC      通用中断控制器                   soc

4. STM32 的中断和异常

   1. 事件分为异常(exception)和中断(interrupt)，并把它们用一个表管理起来，编号 为0~15的称为内核异常，而16以上的则称为外部中断（外，相对内核而 言），这个表就称为中断向量表。【异常向量表的顺序万万不可修改】
   2. 编号从-3至6的中断向量定义为 系统异常，编号为负的内核异常不能被设置优先级
   3. 编号7开始的为外部中断，这些中断的优先级都是可以自行设置的

1. NVIC 中断控制器

   1. NVIC是属于 Cortex 内核的器件，不可屏蔽中断 (NMI)和外部中断都由它来处理，而 SYSTICK 不是由NVIC来控制的。

   2. NVIC 结构体成员

      1. NVIC_IRQChannel 需要配置的中断向量
      2. NVIC_IRQChannelCmd 使能或关闭相应中断向量的中断响应
      3. NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 配置相应中断向量抢占优先级
      4. NVIC_IRQChannelSubPriority 配置相应中断向量的响应优先级

   3. 抢占优先级和响应优先级

      1. STM32的中断向量具有两个属性，一个为抢占属性，另一个为响应属性， 其属性编号越小，表明它的优先级别越高。

   4. 简单配置NVIC中断控制器

      void NVIC_Configuration(void)
      {
      		NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};
      		
      		/* 配置中断源的优先级 */
      		// 配置分组 组优先级、子优先级
      		NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	
      		
      		/* 为中断源提供中断号 */
      		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;				// 需要配置的中断向量
      		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;						// 使能或关闭相应中断向量的中断响应
      		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 配置相应中断向量抢占优先级 
      		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;				// 配置相应中断向量的响应优先级
      		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
      		
      		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
      		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	
      }

2. EXTI 外部中断【中断源级】

   1. STM32系列微控制器实际上最多有23根外部中断线（EXTI0-EXTI15、PVD、RTC Alarm、USB OTG FS Wakeup、ETH Wakeup和RTC Tamper/Timestamp/Security）

   2. 1. EXTI0: 外部中断线0
      2. EXTI1: 外部中断线1
      3. EXTI2: 外部中断线2
      4. EXTI3: 外部中断线3
      5. EXTI4: 外部中断线4
      6. EXTI5: 外部中断线5
      7. EXTI6: 外部中断线6
      8. EXTI7: 外部中断线7
      9. EXTI8: 外部中断线8
      10. EXTI9: 外部中断线9
      11. EXTI10: 外部中断线10
      12. EXTI11: 外部中断线11
      13. EXTI12: 外部中断线12
      14. EXTI13: 外部中断线13
      15. EXTI14: 外部中断线14
      16. EXTI15: 外部中断线15
      17. PVD: 低压检测中断
      18. RTC Alarm: 实时时钟闹钟中断
      19. USB OTG FS Wakeup: USB OTG FS唤醒中断
      20. ETH Wakeup: 以太网唤醒中断
      21. RTC Tamper/Timestamp/Security: 实时时钟防窃取/时间戳/安全中断

   3. 要注意的是：

      1. PAx~PGx 端口的中断事件都连接到了EXTIx，即同一时刻EXTx只能相应一个端口的事件 触发，不能够同一时间响应所有GPIO端口的事件，但可以分时复用。它可以配置为上升沿触发，下降沿触发或双边沿触发。EXTI 最普通的应用就是接上一 个按键，设置为下降沿触发，用中断来检测按键。

   4. 简单配置EXTI外部中断

      void EXTI_Configuration(void)
      {
      		EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct = {0};
      	
      		/* 初始化EXIT外部事件线  为EXTI选择输入源*/
      		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource8);// 选择要设置为EXTI 线的端口及引脚
      		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource9);		
      		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
      		
      		EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line8 | EXTI_Line9 | EXTI_Line0;
      		EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
      		EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;		// 把EXTI_Linexx的模式设置为为中断模式,也可以赋值为事件模式
      		// EXTI_Mode_Event 这个模式不会立刻触发中断，而只是在寄存器上把相应的事件标置位置1
      		EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    // 下降沿中断   
      		EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
      }

3. 中断处理函数

   /* 中断处理函数 */
   void EXTI9_5_IRQHandler(void)
   {
   		// 检测EXTI信号来源 ---> 由按键触发中断
   		while(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9)){
   				
                   // 工作内容
                   // ....
   				EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9); // 用于清除外部中断线上的中断挂起标志位
   		}
   		while(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)){
   
   				// 工作内容
                   // ....
   				EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);
   		}
           // 等等...
           return;
   }

4. NVIC 和 EXTI 的区别？

   1. NVIC 是中断控制器, EXTI是外部事件中断源，EXTI仅仅是NVIC上的一个中断源

5. 编号相关问题？

   1. 中断号（由NVIC编号）的顺序和异常向量表的顺序相关

   2. 外部中断的中断号, 和GPIO管脚编号相关

6. 外部中断号与中断号的对应关系？

   1. 外部中断0 (EXTI0) 对应的中断号是0  【独占一个】
   2. 外部中断5~9 对应的中断号是同一个  【共享一个】