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【STM32基础教程03】STM32的中断系统与外部中断基础

发表于 更新于 分类于

STM32的中断系统

理解中断、中断源、中断向量、中断优先级、中断服务函数…等基础概念。
ARM Cortex M3内核支持256个中断，包括16个内核中断和240个外设中断，拥有256个中断优先级别。
STM32的中断通道可能会由多个中断源共用。这就意味着，某一个中断服务函数也可能被多个中断源所共用。所以，在中断服务函数的入口处，需要有一个判断机制，用以辨别是那个中断触发了中断。
STM32微处理器的内核中有一个NVIC（嵌套向量中断控制器）的设备，它对中断进行统一的协调和控制，其中最主要的工作就是控制中断通道的使能和确定中断的优先级。
STM32中有2个优先级的概念：抢占优先级和响应优先级，每个中断都需要指定这两种优先级。
如果两个抢占优先级相同的中断同时到达，NVIC会根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个。如果两个同时到达的中断的抢占优先级和响应优先级都相等，则根据中断的自然排位顺序来决定响应哪一个。

STM32的外部中断

外部中断EXTI是STM32微处理器实时处理外部事件的一种机制，由于中断请求主要来自GPIO端口的引脚，所以称为外部中断。
STM32F013微处理器有19个能产生事件/中断请求的边沿检测器，每个输入线可以独立地配置成输入类型（脉冲或挂起）和对应的触发事件（上升沿、下降沿或双边沿触发），也可以独立地屏蔽。
EXTI0～EXTI15：GPIO端口引脚。
EXTI16：PVD输出，可编程电压监测。
EXTI17：RTC闹钟。
EXTI18：USB唤醒。

外部中断的程序设计思路

传统STM32外部中断设计步骤：
【1】将GPIO初始化为输入端口。
【2】配置相关I/O引脚与中断线的映射关系。
【3】设置该I/O引脚对应的中断触发条件。
【4】配置NVIC，并使能中断。
【5】编写中断服务函数。

基于STM32CubeMX的外部中断设计步骤：
【1】在STM32CubeMX中指定引脚，配置中断初始化参数。
选择GPIO引脚的功能，设置中断信号触发条件，使能NVIC对应的中断通道。
【2】重写该I/O引脚对应的中断回调函数。

外部中断初始化函数剖析

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//外部中断初始化相关的操作在gpio.c文件中的MX_GPIO_Init()函数完成。
void MX_GPIO_Init(void)
{
    /*=====================
        此处省略无关代码。
    ======================*/
  /* EXTI interrupt init 外部中断初始化*/
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn, 0, 0);        //设置EXIT9~EXIT5中断的优先级
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);                //使能EXIT9~EXIT5中断通道

  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);
}

外部中断服务函数的编写

实训案例：外部中断信号控制LED灯开关

在XMF07A或XMF07C开发板上， 利用STM32CubeMX和Keil5协同开发， 完成以下的功能：
【1】将KEY2，即PC13设置为外部中断输入，下降沿触发。在中断服务函数中，切换LED1的开关状态。
【2】将KEY4，即PB5设置为外部中断输入，上升沿触发。在中断服务函
数中，切换LED2的开关状态。

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//外部中断的初始化函数由STM32CubeMX辅助生成，用户只需要重写中断回调函数。
/* USER CODE BEGIN 0 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_13)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_9);
    }
	
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_5)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);
    }
}
/* USER CODE END 0 */