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stm32 - 中断
概念
stm32 支持的中断资源（都属于外设）
- EXTI
- TIM
- ADC
- USARt
- SPI
- I2C
stm32支持的中断
内核中断
外设中断中断通道与优先级
一个外设可能占用多个中断通道（一个EXTI外设模块，可以有多个中断通道）
每个中断通道有16个优先级中断向量表
自定义的中断服务函数，由编译器随机指定函数地址
stm32的中断，由于硬件的限制，只能跳到固定的地址执行程序
为了能让硬件跳转到一个不固定的中断函数中， 需要在内存中定义一个地址列表，这个列表的地址是固定的，中断发生后，先跳到这个固定位置，然后在这个固定位置，由编译器加上一条跳转到中断函数的代码，这样中断就可以跳转到任意位置了NVIC 嵌套中断向量控制器
用于同一分配中断优先级和管理中断的，NVIC是一个内核外设
一个外设可能占用多个中断通道，所以有n条线
NVIC只有一个输出口，其根据每个中断的优先级分配中断的先后顺序
然后通过仅有的一个输出口，通知CPU应该处理哪个中断
优先级
- 响应优先级：“插队看病”
- 抢占优先级：“中断嵌套”
NVIC中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，数值越小优先级越高
高n位为抢占优先级，4-n位为响应优先级
抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队中断
EXTI
检测指定GPIO的电平信号
电平信号发生变化时，EXTI申请中断概念
触发方式
上升沿（低->高）触发中断
下降沿（高->低）触发中断
双边沿（上升沿和下降沿都可以触发中断）
软件触发：引脚电平未发生变化，通过在软件中调用执行代码触发中断GPIO
任意的GPIO口都可以当做外部中断的引脚，但是相同的pin引脚不能同时触发中断（PA0/PB0; PA1/PB1/PC1）
通道数
16个GPIO_pin，外加PVD输出，RTC闹钟，USB唤醒，以太网唤醒
触发响应方式
中断响应：申请中断，让CPU执行中断函数
事件响应： 当外部中断检测到引脚电平变化时，正常的流程是选择触发中断，也可以选择触发事件，那么外部中断的信号就不会通向CPU了，而是通向其他外设，用来触发其他外设的操作基本结构
EXTI模块支持20个中断通道数，16个pin_脚+PVD+RTC+USB+ETH
针对GPIO，利用AFIO进行中断选择（当使用GPIO实现外部中断时）
PA0/PB0/PC0… 通过AFIO选择器选择一个作为pin_0通道
PA1/PB1/PC1… 通过AFIO选择器选择一个作为pin_1通道
PA2/PB2/PC2… 通过AFIO选择器选择一个作为pin_2通道每个通道有16可配置优先级，通过NVIC进行优先级配置
NVIC可以进行优先级分组（抢占/响应），每个分组都有取值范围，不同的取值范围，在CPU进行中断服务的时机不同注意16个引脚输入通道，最终只有7个输入，其中9-5和15-10便成了路两路输出通道，因此需要中断标志位判断哪一个中断过来
PB14引脚的电平信号就可以通过AFIO进入到EXTI电路中
例子- 对射式红外传感器计次
main.c
#include "stm32f10x.h" #include "OLED.h" #include "infrCountSensor.h" int main() { OLED_Init(); OLED_ShowString(1,1,"helloworld"); OLED_ShowString(2,1,"count: "); InfrCountSensor_Init(14); while (1) { OLED_ShowNum(2,8,InfrCountSensor_GetCount(),8); } }- 1
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infrCountSensor.h
#ifndef __INFRCOUNTSENSOR_H__ #define __INFRCOUNTSENSOR_H__ #include "stm32f10x.h" void InfrCountSensor_Init(unsigned char pin_num); unsigned int InfrCountSensor_GetCount(); uint16_t GPIO_Pin_Num_Set(uint16_t pin_num); uint8_t GPIO_AFIO_Pin_Num_Select(uint16_t pin_num); uint32_t EXTI_Line_Set(unsigned char pin_num); #endif- 1
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infrCountSensor.c
#include "infrCountSensor.h" static unsigned int infrCountSensor_count; uint16_t GPIO_Pin_Num_Set(uint16_t pin_num) { uint16_t GPIO_Pin_num=0; switch (pin_num) { case 0: {return GPIO_Pin_0;break;} case 1: {return GPIO_Pin_1;break;} case 2: {return GPIO_Pin_2;break;} case 3: {return GPIO_Pin_3;break;} case 4: {return GPIO_Pin_4;break;} case 5: {return GPIO_Pin_5;break;} case 6: {return GPIO_Pin_6;break;} case 7: {return GPIO_Pin_7;break;} case 8: {return GPIO_Pin_8;break;} case 9: {return GPIO_Pin_9;break;} case 10: {return GPIO_Pin_10;break;} case 11: {return GPIO_Pin_11;break;} case 12: {return GPIO_Pin_12;break;} case 13: {return GPIO_Pin_13;break;} case 14: {return GPIO_Pin_14;break;} case 15: {return GPIO_Pin_14;break;} default: return GPIO_Pin_num; } } uint8_t GPIO_AFIO_Pin_Num_Select(uint16_t pin_num) { uint8_t AFIO_Pin_num=0; switch (pin_num) { case 0: {return GPIO_PinSource0;break;} case 1: {return GPIO_PinSource1;break;} case 2: {return GPIO_PinSource2;break;} case 3: {return GPIO_PinSource3;break;} case 4: {return GPIO_PinSource4;break;} case 5: {return GPIO_PinSource5;break;} case 6: {return GPIO_PinSource6;break;} case 7: {return GPIO_PinSource7;break;} case 8: {return GPIO_PinSource8;break;} case 9: {return GPIO_PinSource9;break;} case 10: {return GPIO_PinSource10;break;} case 11: {return GPIO_PinSource11;break;} case 12: {return GPIO_PinSource12;break;} case 13: {return GPIO_PinSource13;break;} case 14: {return GPIO_PinSource14;break;} case 15: {return GPIO_PinSource14;break;} default: return AFIO_Pin_num; } } uint32_t EXTI_Line_Set(unsigned char pin_num) { uint32_t EXTI_Line_num=0; switch (pin_num) { case 0: {return EXTI_Line0;break;} case 1: {return EXTI_Line1;break;} case 2: {return EXTI_Line2;break;} case 3: {return EXTI_Line3;break;} case 4: {return EXTI_Line4;break;} case 5: {return EXTI_Line5;break;} case 6: {return EXTI_Line6;break;} case 7: {return EXTI_Line7;break;} case 8: {return EXTI_Line8;break;} case 9: {return EXTI_Line9;break;} case 10: {return EXTI_Line10;break;} case 11: {return EXTI_Line11;break;} case 12: {return EXTI_Line12;break;} case 13: {return EXTI_Line13;break;} case 14: {return EXTI_Line14;break;} case 15: {return EXTI_Line15;break;} default: return EXTI_Line_num; } } void InfrCountSensor_Init(unsigned char pin_num) { // 打开GPIO/AFIO时钟 // GPIO和AFIO是APB2总线的外设，需要手动开启时钟,RCC用于配置内核外的外设时钟 // EXIT中断默认开始时钟，NVIC是内核外设（内核外设也无需开启时钟） RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); // 配置GPIO 输入模式 uint16_t GPIO_Pin_num=0; GPIO_Pin_num=GPIO_Pin_Num_Set(pin_num); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_num; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); // 配置AFIO 选择器(中断引脚选择) // GPIO_AFIODeInit(); // 清空配置 // GPIO_PinLockConfig(); // 锁定引脚，防止意外被更改 // GPIO_PinRemapConfig(); // 引脚重映射 // 选择指定的GPIO / pin 作为外部中断源 uint8_t AFIO_Pin_num=0; AFIO_Pin_num=GPIO_AFIO_Pin_Num_Select(pin_num); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,AFIO_Pin_num); // 配置数据选择器， // AFIO_Pin_num 是AFIO的中断选择器号，这里是第14个数据选择器 // 配置EXTI中断,触发方式,触发响应方式 // EXTI_DeInit(); // 清除配置 // EXTI_StructInit(); // 结构体赋值 // EXTI_GenerateSWinterrupt(); // 软件触发 // 外部中断的外部状态寄存器会设置对应的标志位 // 在主程序中读写外部中断标志位，在中断服务函数中读写外部中断标志位 uint32_t EXTI_Line_num=0; EXTI_Line_num=EXTI_Line_Set(pin_num); EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line_num; // 指定要配置的中断线，中断EXTI输入通道 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE; // 中断线的新状态，开启中断 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt ; // 中断模式interrupt或事件模式event EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; //触发方式,下降沿 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化 // 配置NVIC,中断优先级，进入CPU再执行中断程序 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 中断分组，两位抢占，两位响应 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn; // 中断EXTI输出通道,15-10占用一个通道，在中断服务函数中需要判断中断标志位 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; // 抢占优先级(在抢占中断中) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; // 响应优先级 (在响应中断中) NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void EXTI15_10_IRQHandler(void) // 中断函数 { // 中断标志位的判断 if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET) { // 清楚中断标志位 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); infrCountSensor_count++; } } unsigned int InfrCountSensor_GetCount() { return infrCountSensor_count; }- 1
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例子 - 旋转编码器
对于两个中断，AFIO、EXTI、NVIC的code方式
main.c
#include "stm32f10x.h" #include "Delay.h" #include "LED.h" #include "key.h" #include "Buzzer.h" #include "PhotoSensor.h" #include "OLED.h" #include "infrCountSensor.h" #include "encoder.h" int main() { OLED_Init(); OLED_ShowString(1,1,"helloworld"); OLED_ShowString(2,1,"count: "); Encoder_Init(); while (1) { OLED_ShowSignedNum(2,8,Encoder_Get(),8); } }- 1
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encoder.h
#ifndef __ENCODER_H__ #define __ENCODER_H__ #include "stm32f10x.h" void Encoder_Init(); int16_t Encoder_Get(); #endif- 1
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encoder.c
#include "encoder.h" int16_t encoder_rotate; void Encoder_Init() { // 打开GPIO/AFIO时钟 // GPIO和AFIO是APB2总线的外设，需要手动开启时钟,RCC用于配置内核外的外设时钟 // EXIT中断默认开始时钟，NVIC是内核外设（内核外设也无需开启时钟） RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); // 配置GPIO 输入模式 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); // 配置AFIO 选择器(中断引脚选择) // 选择指定的GPIO / pin 作为外部中断源 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0); // 配置数据选择器， // AFIO_Pin_num 是AFIO的中断选择器号，这里是第14个数据选择器 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1); // 配置数据选择器， // AFIO_Pin_num 是AFIO的中断选择器号，这里是第14个数据选择器 // 配置EXTI中断,触发方式,触发响应方式 // 外部中断的外部状态寄存器会设置对应的标志位 // 在主程序中读写外部中断标志位，在中断服务函数中读写外部中断标志位; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0 | EXTI_Line1; // 指定要配置的中断线，中断EXTI输入通道 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE; // 中断线的新状态，开启中断 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt ; // 中断模式interrupt或事件模式event EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; //触发方式,下降沿 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化 // 对两个通道分别设置优先级 // 配置NVIC,中断优先级，进入CPU再执行中断程序 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 中断分组，两位抢占，两位响应 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn; // 中断EXTI输出通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; // 抢占优先级(在抢占中断中) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; // 响应优先级 (在响应中断中) NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI1_IRQn; // 中断EXTI输出通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1; // 抢占优先级(在抢占中断中) NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2; // 响应优先级 (在响应中断中) NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void EXTI0_IRQHandler() { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET) { EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0) { encoder_rotate--; } } } void EXTI1_IRQHandler() { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1)==SET) { EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)==0) { encoder_rotate++; } } } int16_t Encoder_Get() { return encoder_rotate; }- 1
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/L_fengzifei/article/details/133466062
