STM32-外部中断学习笔记

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

  1. #include "exti.h"
  2. #include "led.h"
  3. #include "key.h"
  4. #include "delay.h"
  5. #include "usart.h"
  6. //外部中断0服务程序
  7. void EXTI0_IRQHandler(void)
  8. {
  9. delay_ms(10);//消抖
  10. if(KEY2==1)  //按键2
  11. {
  12. LED0=!LED0;
  13. LED1=!LED1;
  14. }
  15. EXTI->PR=1<<0;  //清除LINE0上的中断标志位
  16. }
  17. //外部中断15~10服务程序
  18. void EXTI15_10_IRQHandler(void)
  19. {
  20. delay_ms(10);    //消抖
  21. if(KEY0==0)      //按键0
  22. {
  23. LED0=!LED0;
  24. }else if(KEY1==0)//按键1
  25. {
  26. LED1=!LED1;
  27. }
  28. EXTI->PR=1<<13;     //清除LINE13上的中断标志位
  29. EXTI->PR=1<<15;     //清除LINE15上的中断标志位
  30. }
  31. //外部中断初始化程序
  32. //初始化PA0,PA13,PA15为中断输入.
  33. void EXTIX_Init(void)
  34. {
  35. RCC->APB2ENR|=1<<2;     //使能PORTA时钟
  36. JTAG_Set(JTAG_SWD_DISABLE);//关闭JTAG和SWD
  37. GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0设置成输入
  38. GPIOA->CRL|=0X00000008;
  39. GPIOA->CRH&=0X0F0FFFFF;//PA13,15设置成输入
  40. GPIOA->CRH|=0X80800000;
  41. GPIOA->ODR|=1<<13;    //PA13上拉,PA0默认下拉
  42. GPIOA->ODR|=1<<15;    //PA15上拉
  43. Ex_NVIC_Config(GPIO_A,0,RTIR); //上升沿触发
  44. Ex_NVIC_Config(GPIO_A,13,FTIR);//下降沿触发
  45. Ex_NVIC_Config(GPIO_A,15,FTIR);//下降沿触发
  46. MY_NVIC_Init(2,2,EXTI0_IRQChannel,2);    //抢占2,子优先级2,组2
  47. MY_NVIC_Init(2,1,EXTI15_10_IRQChannel,2);//抢占2,子优先级1,组2
  48. }

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

  1. //外部中断配置函数
  2. //只针对GPIOA~G;不包括PVD,RTC和USB唤醒这三个
  3. //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
  4. //该函数一次只能配置1个IO口,多个IO口,需多次调用
  5. //该函数会自动开启对应中断,以及屏蔽线
  6. //待测试...
  7. void Ex_NVIC_Config(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM)
  8. {
  9. u8 EXTADDR;
  10. u8 EXTOFFSET;
  11. EXTADDR=BITx/4;//得到中断寄存器组的编号
  12. EXTOFFSET=(BITx%4)*4;
  13. RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io复用时钟
  14. AFIO->EXTICR[EXTADDR]&=~(0x000F<<EXTOFFSET);//清除原来设置!!!
  15. AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<<EXTOFFSET;//EXTI.BITx映射到GPIOx.BITx
  16. //自动设置
  17. EXTI->IMR|=1<<BITx;//  开启line BITx上的中断
  18. //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!)
  19. if(TRIM&0x01)EXTI->FTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件下降沿触发
  20. if(TRIM&0x02)EXTI->RTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件上升降沿触发
  21. }

               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

  1. //设置NVIC
  2. //NVIC_PreemptionPriority:抢占优先级
  3. //NVIC_SubPriority       :响应优先级
  4. //NVIC_Channel           :中断编号
  5. //NVIC_Group             :中断分组 0~4
  6. //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
  7. //组划分:
  8. //组0:0位抢占优先级,4位响应优先级
  9. //组1:1位抢占优先级,3位响应优先级
  10. //组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
  11. //组3:3位抢占优先级,1位响应优先级
  12. //组4:4位抢占优先级,0位响应优先级
  13. //NVIC_SubPriority和NVIC_PreemptionPriority的原则是,数值越小,越优先
  14. //CHECK OK
  15. //100329
  16. void MY_NVIC_Init(u8 NVIC_PreemptionPriority,u8 NVIC_SubPriority,u8 NVIC_Channel,u8 NVIC_Group)
  17. {
  18. u32 temp;
  19. u8 IPRADDR=NVIC_Channel/4;  //每组只能存4个,得到组地址
  20. u8 IPROFFSET=NVIC_Channel%4;//在组内的偏移
  21. IPROFFSET=IPROFFSET*8+4;    //得到偏移的确切位置
  22. MY_NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_Group);//设置分组
  23. temp=NVIC_PreemptionPriority<<(4-NVIC_Group);
  24. temp|=NVIC_SubPriority&(0x0f>>NVIC_Group);
  25. temp&=0xf;//取低四位
  26. 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)
  27. else NVIC->ISER[1]|=1<<(NVIC_Channel-32);
  28. 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

  1. MY_NVIC_Init(2,0,EXTI1_IRQChannel,2);
  2. RCC->APB2ENR|=0x01;    //使能io复用时钟
  3. 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)
  4. EXTI->IMR|=1<<1;        //开启line1上的中断
  5. EXTI->EMR|=1<<1;        //不屏蔽line1上的事件
  6. 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。

时间: 2024-10-12 21:42:04

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