中断——外部中断EXIT

前期疑问：中断可以分成外部中断和内部中断吗

文章目录

• 前言
• 一、中断知识
• 二、中断编程
• 三、EXIT外部中断/事件控制器
  • 3.1 中断事件线
  • 3.2 EXTI初始化结构体详解
• 四、软件设计
  • 4.1 编程要点
• 五、代码回顾实现
• 六、补充中断知识
• 总结

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前言

野火中断章节有这样一句话

【F103在内核水平上搭载了一个异常响应系统， 支持为数众多的系统异常和外部中断。 其中系统异常有8个（如果把Reset和HardFault也算上的话就是10个）， 外部中断有60个。】

所以可以理解为STM32外部中断是包含在异常响应系统中的。这个异常响应系统是包含10个系统异常。还有60个外部中断。

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一、中断知识

按照教程，所有的系统异常和外部中断都定义在stm32f10x.h文件中，定义在IRQn_Type结构体中。

可以查阅文档《1-STM32F10x-中文参考手册》

二、中断编程

中断编程主要有3个编程要点：

1、使能外设某个中断，这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。比如串口有发送完成中断，接收完成中断，这两个中断都由串口控制寄存器的相关中断使能位控制。

2、初始化NVIC_InitTypeDef结构体，配置中断优先级分组，设置抢占优先级和子优先级， 使能中断请求。NVIC_InitTypeDef结构体在固件库头文件misc.h中定义。

3、编写中断服务函数

在启动文件startup_stm32f10x_hd.s中我们预先为每个中断都写了一个中断服务函数，只是这些中断函数都是为空，为的只是初始化中断向量表。

三、EXIT外部中断/事件控制器

3.1 中断事件线

标准库函数对每个外设都建立了一个初始化结构体，外部中断是EXTI_InitTypeDef。EXTI_InitTypeDef宏定义在stm32f10x_exit.h文件中。

教程中说EXTI有20个中断/事件线，但是在IRQn_Type中一开始只看到了EXTI0到EXTI5，然后研究了下看到了其他的中断/事件线。如图

然后其中每一个中断/事件线，都可以选择输入源。比如EXTI0可以选择PA0、PB0…PI0其中一个输入源。这个怎么配置呢。用AFIO的外部中断配置寄存器1，AFIO_EXTICR1的EXTI0[3:0]位配置。

3.2 EXTI初始化结构体详解

标准库函数对每个外设都建立了一个初始化结构体，比如EXTI_InitTypeDef，结构体成员用于设置外设工作参数，并由外设初始化配置函数， 比如EXTI_Init()调用，这些设定参数将会设置外设相应的寄存器，达到配置外设工作环境的目的。

EXTI_InitTypeDef宏定义在stm32f10x_exit.h文件中。

四、软件设计

4.1 编程要点

1、初始化用来产生中断的GPIO端口

2、初始化EXTI

3、初始化NVIC

4、编写中断服务函数

4.2 编写代码

目的，之前是在裸机程序while循环中读取GPIO引脚电平来对Led更改亮灭效果。

现在代码是通过将按键设置成EXTI输入源，通过中断来控制led亮灭效果。

设计电路图如下图

实现，真不容易啊！

五、回顾代码实现

5.2.1 GPIO初始化

GPIO_InitTypeDef结构体	GPIO_initTypeDef
RCC_APB2PeriphClockCmd	成员1：RCC_APB2Periph_GPIOA	使能外设时钟总线 这个设计涉及到PA1和PB0,所以要使能RCC_APB2Periph_GPIOA、RCC_APB2Periph_GPIOB 另外还要使能RCC_APB2Periph_AFIO，这个具体要看stm32手册文档第八章AFIO
GPIO_initTypeDef初始化	GPIO_initTypeDef.GPIO_Pin
GPIO_initTypeDef.Mode	led灯：GPIO_Mode_Out_PP 按键：GPIO_Mode_IN_FLOATING
GPIO_initTypeDef.Speed	GPIO_Speed_50MHz，原因是什么？
GPIO_InitType

5.2.2 NVIC初始化

NVIC_InitTypeDef结构体	NVIC_initTypeDef
NVIC_PriorityGroupConfig	成员：NVIC_PriorityGroup_x 分成五组x:0-4
NVIC_initTypeDef	NVIC_initTypeDef. NVIC_IRQChannel	成员EXTI1_IRQn; 中断源EXTI1,因为这次代码终端输入源GPIO是PA1 中断函数对应EXTI1_Handler
NVIC_initTypeDef. NVIC_IRQChannelPreemptionPriority
NVIC_initTypeDef. NVIC_IRQChannelSubPriority
NVIC_initTypeDef. NVIC_IRQChannelCmd	使能
NVIC_InitType

这边就是有一个优先级分组没记清了。NVIC_PriorityGroup_0到底是抢占优先级是0，子优先级是16。还是抢占优先级是16，子优先级是0个优先级呢？

5.3.3 EXTI初始化

EXTI_InitTypeDef	EXTI_initTypeDef
GOIO_EXTILineConfig	成员1：GPIO_PortSourceGPIOx 成员2：GPIO_PinSourcex	这边感觉很陌生啊，形参也很陌生 比如key的引脚是PA1 portSource即为GPIO_PortSourceGPIOA pinSource即为 GPIO_PinSource1
EXTI_initTypeDef	EXTI_initTypeDef.EXTI_Line	EXTI_Line1 共二十个输入源，EXTI0-EXTI19 EXTI0对应PA0…PI0等引脚，所以PA1就是EXTI1
	EXTI_initTypeDef.EXTI_Mode	没想起来，看一下 事件/中断 EXTI_Mode_Interrupt
	EXTI_initTypeDef.EXTI_Trigger	分为上升沿和下降沿和上升沿和下降沿皆触发
	EXTI_initTypeDef.EXTI_LineCmd	ENABLE
EXTI_InitType

5.3.4 中断服务函数

EXTI1_Handle()，这个函数是预定义好的

函数中需要用到两个成员

void EXTI1_Handle()
{
	if(EXTI_GetITStauts(EXTI_Line1) != RESET)
	{
	    //动作，比如控制灯开关

		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
	}
}

以上就是EXTI外部中断的所有配置方法了。并且得到验证。虽然过程很曲折，甚至很离奇，但是确实是成功了。

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六、补充中断知识

起因是源于我在考虑，最近写的裸机程序很多都是阻塞啊，那程序怎么运行的。尤其对于大型的代码。比如无人机那个代码，裸机程序是怎么做到不阻塞的？
然后我就百度。其中有人就提到了中断，意思是中断不会导致阻塞。然后下面的这篇文章中，博主举了个例子

为什么需要中断?
在网上看到一个非常有意思的例子，这里引用下类似的例子来说明为什么需要中断。当你正在看一部很喜欢的电影时，这个时候你觉得有点口渴了，需要去烧一壶开水，假设水烧开需要10分钟。那么请问你如何知道水烧开了呢？也许你会有这两种选择：

每隔一小会你就跑去看一下这壶水有没有被烧开，然后回来接着看电影；
你可以等到水壶发出水被烧开的声音才去看一下，这期间你一直在看电影。
第一种情况的处理方式，实际上就是不断的查询水是否被烧开了，如果烧开了就关火，没烧开就接着继续看电影，这种处理方式可能会累死你，而且你也会觉得自己有点笨。写程序描述如下：

while (1)
{
	see a film(看电影)
    check water boiling(查看水是否烧开)
    if (水还没开)
        return(继续看电影)
    else
        关火    
}

第二种方式可以看作是烧开水的声音发出了一个信号给你，你接收到这个信号，然后就知道了我该去关火了，也就是说这个信号中断了你看电影的过程，而在这之前你可以一直享受看电影的过程。写程序描述如下：

while (1)
{
	see a film(看电影)   
}

中断服务程序()
{
    关火
}

这个例子类比于CPU的话，CPU也是可以选择这两种方式去处理意外事件的，查询方式或者中断方式。对于查询方式很明显会使得CPU的资源无法得到充分的利用，因为CPU的速度是远远大于外设的速度的，CPU在查询外设的状态时就需要等待外设的响应，使得CPU做了很多无用功。而对于中断方式，当外部事件还没达到就绪状态时（类比就是水还没烧开这件事），CPU可以专心的做其他任务，一旦CPU接收到中断信号时，转而去处理中断请求，CPU处理完毕之后再接着执行原来的任务。

从这个类比的例子可以看出，中断机制使得CPU具有了异步处理能力。有了中断机制之后，CPU可以一直专心的执行它的主任务，不用一直去查询设备的状态。设备本身如果达到了就绪状态，需要CPU去处理的时候，此时设备发出一个中断信号给CPU，通知CPU说：“我要你来处理一下了，赶紧来吧”！CPU收到通知之后，先把主任务暂停一会，然后跳转到相应外设的中断服务函数处理该外设的中断请求，处理完之后CPU再继续回去执行主任务。

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。