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32单片机基础:对射式红外传感器计次

32单片机基础:对射式红外传感器计次

接线如下图: 

在HardWare建立两个文件:如图

COuntSensor.c

如何配置外部中断,根据下面图,我们需要把外部中断从GPIO到NVIC这一路出现的外设模块都配置好。把这条信号打通就OK了。

1.配置RCC:把我们这里涉及的外设时钟都打开,不打开时钟,外设是没法工作的

2.配置GPIO,选择我们的端口为输入模式

3.配置AFIO,选择我们用的这一路的GPIO,连接到后面的EXTI

4.配置EXTI,选择边沿触发方式,比如上升沿,下降沿,或者双边沿,选择触发响应方式,可以选择中断响应和事件响应,

5.配置NVIC,给我们的中断设置一个合适的优先级,

最后,通过NVIC,外部中断信号就能进入CPU了,这样CPU才能收到中断信号,才能跳转到中断函数里执行中断程序。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟

 这里注意一点,GPIOB是APB2的外设,这里的参数是APB2Periph_GPIOB,函数也要用APB2的这个开启时钟函数,如果用了APB1或者AHB的函数,然后填上APB2Periph_GPIOB的参数,程序不会报错,所以这里细心一点,注意函数和参数的这个APB2,APB1和AHB要对应起来

AFIO也是APB2的外设,也是相同的配置。你如果不确定哪一个外设是接在哪个总线上的,可以转到这个函数的定义,看一下参数列表

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO

然后是EXTI和NVIC两个外设,这两个外设的时钟一直都是打开的,不需要我们再开启时钟了。

NVIC是内核的外设,内核的外设都是不需要开启时钟的,人家跟CPU住在一起,都是住在皇宫里的,而RCC管的是内核外的外设,所以RCC管不着NVIC,

ok,第一步配置时钟完成,下一步配置GPIO

  1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
  5. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

第三步:配置AFIO外设,

这个AFIO外设,ST公司并没有给它分配专门的库函数文件,他的库函数是与GPIO在一个文件里的

这些就是与AFIO有关的库函数

void GPIO_AFIODeInit(void);图片没给出,是在上面几行,

这个函数是 用来复位AFIO外设的,调用一下这个函数,AFIO外设的配置就会全部清除,

void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

这个函数是用来锁定GPIO配置的,调用这个函数,参数指定某个引脚,那这个引脚的配置就会被锁定,防止意外更改,这个也是GPIO的函数,用的不多,了解即可

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

这两个函数是用来配置AFIO的事件输出功能的,用的不多,了解即可

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);(重要)

这个函数可以用来进行引脚重映射,第一个参数选择你要重映射的方式,第二个参数是新的状态,使用还是非常简单的。但是我们目前还是没有学习到需要重映射引脚的外设,所以实际调用的话,我们之后博文见。

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);(重要)

这个是我们本节要用到的外部中断函数调用这个函数,就可以配置AFIO的数据选择器,来选择我们想要的中断引脚

void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

这个函数是和以太网相关的,我们这个芯片没有以太网外设,所以也用不到。

好,那这个AFIO库函数,我们就了解差不多了。我们操作一下,调用函数需要的参数,

 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO

 上面的代码,AFIO外部中断引脚选择配置我们就完成了,就这一个函数就OK了

当执行完这个函数后,AFIO的第14个数据选择器就拔好了,跟下面这个图对应起来。

第四步:配置EXTI

我们先看一下EXTI的库函数文件,看一下EXTI都有哪一些库函数可以用。 

void EXTI_DeInit(void);

调用它,就可以把EXTI的配置都清楚,恢复成上电默认的状态

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

调用这个函数,就可以根据这个结构体里的参数配置EXTI外设。我们初始EXTI主要用的就是这个函数,使用方法与GPIO_Init也是一样的,这个应该好理解

void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

调用这个函数,可以把参数传递的结构体变量赋一个默认值,

像前面三个函数,基本所以外设都有,就像是库函数的模版函数一样,基本每一个外设都需要这些类型的函数,这些模版函数使用的方法和意思也都是一样的,会使用一个之后,再见到这种函数,就会很容易上手,所以,当你学GPIO的时候,你会觉得为啥要用结构体来初始化模块呢。还得定义结构体,结构体赋值,然后再传递结构体的地址。简直太麻烦了,当你继续学习其他外设之后,你会发现,外部中断也是使用结构体初始化的方式,定时器也是,ADC也是,串口也是。

都是一个套路,而且结构体可以看到参数的名字,参数也是可以复制粘贴来的,根本不用查看寄存器,随便选选参数就配置好了,从这个角度看,STM32的库函数是不是比寄存器方便多了。这就是库函数的好处

void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);

这个函数是用来软件触发外部中断的,调用这个函数,参数给定一个指定的中断线,就能软件触发一次这个外部中断,如果你程序中需要这个功能的话,可以使用这个函数,如果你只需要外部引脚触发中断,那就不需要用这个函数了

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
剩下这四个函数,也是库函数的模版函数,很多模块都有这四个函数因为在外设运行的过程中,会产生一些状态标志位,比如外部中断来了,串口收到数据定时器时间到,都会置标志位,这些标志位都是放在状态寄存器的,当程序想要看这些标志位时,就可以用到这四个函数,

其中FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);就可以获取指定的标志位是否被置1了。

void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);可以对置1的标志位进行清除

那对于这些标志位,有的比较紧急,在置标志位后触发中断。在中断函数里,如果你想查看标志位和清除标志位,那就用

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//获取中断标志位是否被置1,
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//清除中断挂起标志位

这两个函数

总结:如果你想在主程序里查看和清除标志位,就用

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);这两个函数

如果你想在中断里查看和清除标志位,就用

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

这两个函数,本质上,这四个寄存器都是对状态寄存器的读写。

好,我们初始化EXTI;

 EXTI_Init这个函数需要什么参数呢,跳转到函数定义。

可以看出,里面只需要一个参数,就是EXTI初始化的结构体,因为EXTI只有一个,所以不需要像GPIO那样,先指定要配置的哪个EXTI了,

看上面,需要一个指针结构体,所以我们定义一个结构体,按上图所示起名称,然后把成员引入。

  1. EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//EXTI配置
  2. EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
  3. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
  4. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
  5. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
  6. EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);

 我们再跳转到成员变量的定义,如下图

ctrl+f搜索一下EXTI_lines,如下图,我们需要14的线路, 

 同理,找到各个参数要的。

 第五步:配置NVIC

因为NVIC是内核外设,所以它的库函数是被ST发配到杂项这里来了,我们打开misc.h文件,

我们来看一下,第一个

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

这个函数是用来中断分组的,参数是中断分组的方式,

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

根据结构体里面指定的参数初始化NVIC,

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

设置中断向量表(用的不多)

void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

系统低功耗配置(用的不多)

所以只需要用上面的两个函数就OK了。在配置中断之前,先指定一下中断的分组。

然后使用NVIC_Init初始化一下NVIC就行了。

看一下void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);这个函数怎么用,

下面写到,配置优先寄存器:先占优先级和从占优先级,这里先占优先级就是抢占优先级,从占优先级就是响应优先级。这个参数可以取下面这个列表里的一个值。

这个具体要选哪个,其实看我们的实际需求来的,一般的话,中断不多,很难导致中断冲突。对优先级分钟来说,就比较随意了,哪个都行。那这里我就选择第二个分组,2位抢占,2位响应,

 注意一下,这个分组方式整个芯片只能用一种,所以按理说这个分组的代码整个工程只需要执行一次就行了。如果你把它放到模块里面进行分组,那你要确保每个模块分组都选择的是同一个。

同理,跳转每个函数了解一下

 

最上面提示我们不在我们这个文件里,我们按CTRL+F选着下图所示 

 我们芯片是MD的。直接展开MD,看一下。

 选择EXTI15_10_IRQn ,STM32的EXTI10到15都是合并到了这个通道里

  1. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
  2. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  3. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
  4. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
  6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
  7. NVIC_Init( &NVIC_InitStructure);

最后初始化的程序:

  1. void CountSensor_Init(void)
  2. {
  3. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO
  5. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  6. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
  7. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
  9. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  10. GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO
  11. EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//EXTI配置
  12. EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
  13. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
  14. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
  15. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
  16. EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);
  17. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
  18. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  19. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
  20. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  21. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
  22. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
  23. NVIC_Init( &NVIC_Init

OK,下面写中断的函数,在STM32中,中断函数的名字都是固定的。

每个中断通道都对应一个中函数,中断函数的名字我们可以参考一下启动文件

以IRQHandler结尾的字符串就是我们中断函数的名字

   DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..10

这个就是  EXTI15_10的中断函数,我们复制一下

中断函数都是无参五返回值的,

  1. void EXTI15_10_IRQHandler (void)
  2. {
  3. }

然后在中断函数里,一般都是先进行一个中断标志位的判断,确保是我们想要的中断源触发的这个函数,因为这个函数EXTI10到15都能进来,所以要先判断一下是不是我们想要的EXTI14进来的。

  1. if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)//看一下EXTI14中断标志位是不是为1,返回值是SET和RESET
  2. {
  3. EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除标志位
  4. }

判断一下,看看是不是,如果是的话,我们就可以进入执行中断程序了。

最后,中断程序结束后,一定再调用一下清除中断标志位的函数。

因为中断标志位置1了,程序就会跳转到中断函数。

如果不清除中断标志位,那它就一直申请中断。这样程序就会不断响应中断,执行中断函数,那程序就卡死在中断函数里了。

中断函数不需要声明,因为中断函数不需要调用它是自动执行的。

最后,代码如下:

CountSensor.c

  1. #include "stm32f10x.h" // Device header
  2. uint16_t CountSensor_Count;
  3. void CountSensor_Init(void)
  4. {
  5. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟
  6. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  10. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
  11. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  12. GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO
  13. EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//EXTI配置
  14. EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
  15. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
  16. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
  17. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
  18. EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);
  19. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
  20. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  21. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
  22. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  23. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
  24. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
  25. NVIC_Init( &NVIC_InitStructure);
  26. }
  27. uint16_t CountSensor_Get(void)
  28. {
  29. return CountSensor_Count;
  30. }
  31. void EXTI15_10_IRQHandler (void)
  32. {
  33. if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)//看一下EXTI14中断标志位是不是为1,返回值是SET和RESET
  34. {
  35. CountSensor_Count++;
  36. EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
  37. }
  38. }

CountSensor.h

  1. #ifndef __COUNT_SENSOR_H
  2. #define __COUNT_SENSOR_H
  3. void CountSensor_Init(void);
  4. uint16_t CountSensor_Get(void);
  5. #endif

main.c

  1. #include "stm32f10x.h" // Device header
  2. #include "Delay.h"
  3. #include "OLED.h"
  4. #include "CountSensor.h"
  5. int main()
  6. {
  7. OLED_Init();
  8. CountSensor_Init();
  9. OLED_ShowString(1,1,"Count:");
  10. while(1)
  11. {
  12. OLED_ShowNum(1,7,CountSensor_Get(),5);
  13. }
  14. }

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