中断分类
STM32的EXTI控制器支持19 个外部中断/ 事件请求。每个中断设有状态位,每个中断/ 事件都有独立的触发和屏蔽设置。
STM32的19个外部中断对应着19路中断线,分别是EXTI_Line0-EXTI_Line18:
线0~15:对应外部 IO口的输入中断。
线16:连接到 PVD 输出。
线17:连接到 RTC 闹钟事件。
线18:连接到 USB 唤醒事件。
触发方式:STM32 的外部中断是通过边沿来触发的,不支持电平触发。
外部中断分组:STM32 的每一个GPIO都能配置成一个外部中断触发源,STM32 通过根据引脚的序号不同将众多中断触发源分成不同的组,比如:PA0,PB0,PC0,PD0,PE0,PF0,PG0为第一组,那么依此类推,我们能得出一共有16 组,STM32 规定,每一组中同时只能有一个中断触发源工作,那么,最多工作的也就是16个外部中断。
寄存器组
EXTICR寄存器组,总共有4 个,因为编译器的寄存器组都是从0 开始编号的,所以EXTICR[0]~ EXTICR[3],对应《STM32参考手册》里的 EXTICR1~ EXTICR 4(查了好久才搞明白这个数组的含义!!)。每个 EXTICR只用了其低16 位。
EXTICR[0] ~EXTICR[3]的分配如下:
EXTI寄存器的结构体:
typedef struct { vu32 IMR; vu32 EMR; vu32 RTSR; vu32 FTSR; vu32 SWIER; vu32 PR; } EXTI_TypeDef;
IMR:中断屏蔽寄存器
这是一个 32 寄存器。但是只有前 19 位有效。当位 x 设置为1 时,则开启这个线上的中断,否则关闭该线上的中断。
EMR:事件屏蔽寄存器
同IMR ,只是该寄存器是针对事件的屏蔽和开启。
RTSR:上升沿触发选择寄存器
该寄存器同IMR ,也是一个32为的寄存器,只有前 19位有效。位 x 对应线x 上的上升沿触发,如果设置为 1 ,则是允许上升沿触发中断/ 事件。否则,不允许。
FTSR:下降沿触发选择寄存器
同 PTSR,不过这个寄存器是设置下降沿的。下降沿和上升沿可以被同时设置,这样就变成了任意电平触发了。
SWIER:软件中断事件寄存器
通过向该寄存器的位x 写入 1 ,在未设置 IMR 和EMR的时候,将设置PR中相应位挂起。如果设置了IMR 和EMR时将产生一次中断。被设置的SWIER位,将会在PR中的对应位清除后清除。
PR:挂起寄存器
0 ,表示对应线上没有发生触发请求。
1,表示外部中断线上发生了选择的边沿事件。通过向该寄存器的对应位写入 1 可以清除该位。
在中断服务函数里面经常会要向该寄存器的对应位写1 来清除中断请求。
Ex_NVIC_Config基本是按照这个结构来编写的
中断配置步骤
STM32的每个IO口都可以作为中断输入,这点很好用。要把IO口作为外部中断输入,有以下几个步骤:
1)初始化IO口为输入。
这一步设置你要作为外部中断输入的IO口的状态,可以设置为上拉/下拉输入,也可以设置为浮空输入,但浮空的时候外部一定要带上拉,或者下拉电阻。否则可能导致中断不停的触发。在干扰较大的地方,就算使用了上拉/下拉,也建议使用外部上拉/下拉电阻,这样可以一定程度防止外部干扰带来的影响。
2)开启IO口复用时钟,设置IO口与中断线的映射关系。
STM32的IO口与中断线的对应关系需要配置外部中断配置寄存器EXTICR,这样我们要先开启复用时钟,然后配置IO口与中断线的对应关系。才能把外部中断与中断线连接起来。
3)开启与该IO口相对的线上中断/事件,设置触发条件。
这一步,我们要配置中断产生的条件,STM32可以配置成上升沿触发,下降沿触发,或者任意电平变化触发,但是不能配置成高电平触发和低电平触发。这里根据自己的实际情况来配置。同时要开启中断线上的中断,这里需要注意的是:如果使用外部中断,并设置该中断的EMR位的话,会引起软件仿真不能跳到中断,而硬件上是可以的。而不设置EMR,软件仿真就可以进入中断服务函数,并且硬件上也是可以的。建议不要配置EMR位。
4)配置中断分组(NVIC),并使能中断。
这一步,我们就是配置中断的分组,以及使能,对STM32的中断来说,只有配置了NVIC的设置,并开启才能被执行,否则是不会执行到中断服务函数里面去的。关于NVIC的详细介绍,请参考前面章节。
5)编写中断服务函数。
这是中断设置的最后一步,中断服务函数,是必不可少的,如果在代码里面开启了中断,但是没编写中断服务函数,就可能引起硬件错误,从而导致程序崩溃!所以在开启了某个中断后,一定要记得为该中断编写服务函数。在中断服务函数里面编写你要执行的中断后的操作。
实验4--外部中断实验exit.c函数如下:
[cpp] view plaincopy
- #include "exti.h"
- #include "led.h"
- #include "key.h"
- #include "delay.h"
- #include "usart.h"
- //外部中断0服务程序
- void EXTI0_IRQHandler(void)
- {
- delay_ms(10);//消抖
- if(KEY2==1) //按键2
- {
- LED0=!LED0;
- LED1=!LED1;
- }
- EXTI->PR=1<<0; //清除LINE0上的中断标志位
- }
- //外部中断15~10服务程序
- void EXTI15_10_IRQHandler(void)
- {
- delay_ms(10); //消抖
- if(KEY0==0) //按键0
- {
- LED0=!LED0;
- }else if(KEY1==0)//按键1
- {
- LED1=!LED1;
- }
- EXTI->PR=1<<13; //清除LINE13上的中断标志位
- EXTI->PR=1<<15; //清除LINE15上的中断标志位
- }
- //外部中断初始化程序
- //初始化PA0,PA13,PA15为中断输入.
- void EXTIX_Init(void)
- {
- RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA时钟
- JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);//关闭JTAG和SWD
- GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入
- GPIOA->CRL|=0X00000008;
- GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入
- GPIOA->CRH|=0X80800000;
- GPIOA->ODR|=1<<13; //PA13上拉,PA0默认下拉
- GPIOA->ODR|=1<<15; //PA15上拉
- Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR); //上升沿触发
- Ex_NVIC_Config(GPIO_A,13,FTIR);//下降沿触发
- Ex_NVIC_Config(GPIO_A,15,FTIR);//下降沿触发
- MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2); //抢占2,子优先级2,组2
- MY_NVIC_Init(2,1,EXTI15_10_IRQChannel,2);//抢占2,子优先级1,组2
- }
其中的两个函数:Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR);和MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);这两个函数都是在sys.c里定义,分别完成了步骤2、3、4.函数原型如下:
[cpp] view plaincopy
- //外部中断配置函数
- //只针对GPIOA~G;不包括PVD,RTC和USB唤醒这三个
- //参数:GPIOx:0~6,代表GPIOA~G;BITx:需要使能的位;TRIM:触发模式,1,下升沿;2,上降沿;3,任意电平触发
- //该函数一次只能配置1个IO口,多个IO口,需多次调用
- //该函数会自动开启对应中断,以及屏蔽线
- //待测试...
- void Ex_NVIC_Config(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM)
- {
- u8 EXTADDR;
- u8 EXTOFFSET;
- EXTADDR=BITx/4;//得到中断寄存器组的编号
- EXTOFFSET=(BITx%4)*4;
- RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io复用时钟
- AFIO->EXTICR[EXTADDR]&=~(0x000F<<EXTOFFSET);//清除原来设置!!!
- AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<<EXTOFFSET;//EXTI.BITx映射到GPIOx.BITx
- //自动设置
- EXTI->IMR|=1<<BITx;// 开启line BITx上的中断
- //EXTI->EMR|=1<<BITx;//不屏蔽line BITx上的事件 (如果不屏蔽这句,在硬件上是可以的,但是在软件仿真的时候无法进入中断!)
- if(TRIM&0x01)EXTI->FTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件下降沿触发
- if(TRIM&0x02)EXTI->RTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件上升降沿触发
- }
这个函数完成了两个步骤:
2、开启IO口复用时钟,设置IO口与中断线的映射关系
3、开启与该IO口相对的线上的中断/时间,设置触发条件
[cpp] view plaincopy
- //设置NVIC
- //NVIC_PreemptionPriority:抢占优先级
- //NVIC_SubPriority :响应优先级
- //NVIC_Channel :中断编号
- //NVIC_Group :中断分组 0~4
- //注意优先级不能超过设定的组的范围!否则会有意想不到的错误
- //组划分:
- //组0:0位抢占优先级,4位响应优先级
- //组1:1位抢占优先级,3位响应优先级
- //组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
- //组3:3位抢占优先级,1位响应优先级
- //组4:4位抢占优先级,0位响应优先级
- //NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是,数值越小,越优先
- //CHECK OK
- //100329
- void MY_NVIC_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group)
- {
- u32 temp;
- u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4; //每组只能存4个,得到组地址
- u8 IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移
- IPROFFSET=IPROFFSET*8+4; //得到偏移的确切位置
- MY_NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_Group);//设置分组
- temp=NVIC_PreemptionPriority<<(4-NVIC_Group);
- temp|=NVIC_SubPriority&(0x0f>>NVIC_Group);
- temp&=0xf;//取低四位
- if(NVIC_Channel<32)NVIC->ISER[0]|=1<<NVIC_Channel;//使能中断位(要清除的话,相反操作就OK)
- else NVIC->ISER[1]|=1<<(NVIC_Channel-32);
- NVIC->IPR[IPRADDR]|=temp<<IPROFFSET;//设置响应优先级和抢断优先级
这个函数完成了:
4、配置中断分组(NVIC),并使能中断
补充
在实验18--触摸屏实验中,中断初始化没有调用这个函数,它是这样配置的:
[cpp] view plaincopy
- MY_NVIC_Init(2,0,EXTI1_IRQChannel,2);
- RCC->APB2ENR|=0x01; //使能io复用时钟
- AFIO->EXTICR[0]|=0X0020; //EXTI1映射到PC1(这句原子的程序里注释错了搞成了EXTI13)
- EXTI->IMR|=1<<1; //开启line1上的中断
- EXTI->EMR|=1<<1; //不屏蔽line1上的事件
- EXTI->FTSR|=1<<1; //line1上事件下降沿触发
RCC->APB2ENR|=0x01; 这一句是开启复用时钟,什么时候需要开启复用时钟?手册有这样一段:
也就是说只要操作EVCR、EXTICRX、MAPR的时候,就必须开启复用功能时钟,即当你要配置stm32的事件输出、外部中断、重映射的时候.就必须开启复用时钟。
AFIO->EXTICR[0]|=0X0020; //EXTI1映射到PC1
这一句设置中断映射,如上文所说EXTICR[0]~ EXTICR[3] 对应 EXTICR1~ EXTICR4,举例:
AFIO->EXTICR[3] &= 0xFFFFFF0F;
AFIO->EXTICR[3] |= 0xFFFFFF0F; //EXTI13映射到PA13,0(即0x00)代表A口,1(即0x01)代表B口,依次类推,6(即0x0110)代表G口.
AFIO->EXTICR[3] &= 0xFFFFFF0F;
AFIO->EXTICR[3] |= 0xFFFFFF2F; //EXIT13映射到PC13,2(0x0010)代表C口
外部中断函数不能进入的原因分析分析,可能为以下几个方面:
1)GPIO或者AFIO的时钟没有开启;
2)GPIO和配置的中断线路不匹配;
3)中断触发方式和实际不相符合;
4)中断处理函数用库函数时,写错,经常可能出现数字和字母之间没有下划线;
5)外部中断是沿触发,有可能检测不到沿,比如中断线是低电平(浮空输入),触发是下降沿触发,可能会出现一直是低电平,高电平的时候是一样的情况,电平持续 为高电平;
6)没有用软件中断来触发外部中断,调用函数EXTI_GenerateSWInterrupt;,因为软件中断先于边沿中断处理。