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STM32F103学习笔记（三） 外部中断（应用篇）_stm32f103如何让外部中断只触发一次

作者：小丑西瓜9 | 2024-04-24 12:21:14

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stm32f103如何让外部中断只触发一次

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1. 外部中断的常见应用场景

2. 外部中断的配置

3. 实例演示代码 

4. 总结

1. 外部中断的常见应用场景

        外部中断在嵌入式系统中具有广泛的应用场景，主要用于实时响应外部事件。下面介绍几种常见的应用场景：

        按键检测：外部中断常用于按键检测，例如在嵌入式系统中，我们经常需要检测按钮的按下或释放事件。通过将按钮连接到微控制器的外部中断引脚上，可以在按钮按下时触发外部中断，并在中断服务程序中处理相应的按键事件，如启动/停止操作、菜单切换等。

        传感器触发：外部中断也经常与传感器结合使用，用于实时监测外部环境的变化。例如，我们可以连接红外传感器、超声波传感器或光电传感器到外部中断引脚上，当传感器检测到特定事件（如物体接近、光线强度变化等）时，触发外部中断，从而及时处理相关事件，如报警、数据采集等。

        定时器中断扩展：外部中断与定时器结合使用，可以扩展定时器的功能。例如，我们可以利用定时器产生的定时中断来触发外部中断，从而实现定时采样、定时测量等功能。这种应用场景特别适用于需要定时执行某些任务的情况，如定时采集温湿度数据、定时发送数据等。

        外部设备触发：外部中断还常用于外部设备的触发和控制。例如，外部中断可以用于接收外部设备的触发信号，如外部传感器的报警信号、外部触发器的触发信号等，并据此执行相应的控制逻辑，如启动/停止设备、调整参数等。

        低功耗唤醒：外部中断还可用于实现低功耗唤醒功能。例如，在低功耗模式下，通过外部中断引脚接收外部事件的触发信号，可以唤醒微控制器，从而实现低功耗状态下的实时监测和响应。

2. 外部中断的配置

        配置外部中断是使用外部中断功能的关键步骤，它涉及到对外部中断引脚的配置、中断触发条件的设置以及中断服务程序的编写。以下是配置外部中断的基本步骤：

        引脚配置：首先，需要选择合适的引脚作为外部中断引脚，并将其配置为外部中断输入模式。在STM32F103系列微控制器中，每个引脚都可以作为外部中断引脚使用，需要根据具体的硬件连接和应用需求选择合适的引脚。然后，使用相应的寄存器设置将引脚配置为外部中断输入模式。

        中断触发模式设置：其次，需要根据具体的应用需求设置外部中断的触发模式。外部中断可以根据电平变化或边沿变化来触发中断，包括上升沿触发、下降沿触发、上升沿/下降沿触发等模式。在STM32F103系列微控制器中，可以通过配置外部中断触发控制寄存器来选择合适的触发模式。

        中断服务程序编写：最后，需要编写外部中断的中断服务程序。中断服务程序是一个特殊的函数，用于处理外部中断触发时的事件。在中断服务程序中，我们可以编写相应的处理逻辑，如更新状态标志、执行特定操作等。在编写中断服务程序时，需要注意保持程序的简洁高效，尽量避免使用延迟操作或阻塞式的代码，以确保系统的实时响应能力。

3. 实例演示代码 

        总结了开启所有外部中断的函数，通过简单的配置函数参数即可选定开启的外部中断通道

  1. void EXITX_Tnit(GPIO_TypeDef* GPIOX,uint16_t PIN)
  2. {
  3. 	/*开启时钟*/
  4. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);		//开启AFIO时钟
  5. 	
  6. 	/*GPIO初始化*/
  7. 	if(GPIOX == GPIOA) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOA,GPIO_Mode_IPU,GPIOA,PIN);
  8. 	if(GPIOX == GPIOB) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOB,GPIO_Mode_IPU,GPIOB,PIN);
  9. 	if(GPIOX == GPIOC) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOC,GPIO_Mode_IPU,GPIOC,PIN);
  10. 	
  11. 	if(GPIOX == GPIOA) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GetPinSource(PIN));//将外部中断的N号线映射到GPIO
  12. 	if(GPIOX == GPIOB) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GetPinSource(PIN));
  13. 	if(GPIOX == GPIOC) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GetPinSource(PIN));
  14.  
  15. 	/*EXTI初始化*/
  16. 	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						//定义结构体变量
  17. 	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = (uint32_t)PIN;					//选择配置外部中断的14号线
  18. 	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//指定外部中断线使能
  19. 	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			//指定外部中断线为中断模式
  20. 	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;		//指定外部中断线为下降沿触发
  21. 	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								//将结构体变量交给EXTI_Init，配置EXTI外设
  22. 	
  23. 	/*NVIC配置*/
  24. 	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定义结构体变量
  25. 	if(PIN == 0x0001)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI0线
  26. 	if(PIN == 0x0002)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI1线
  27. 	if(PIN == 0x0004)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI2线
  28. 	if(PIN == 0x0008)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI3线
  29. 	if(PIN == 0x0010)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI4线
  30. 	if((PIN & 0x03E0) != 0x0000)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI9_5线
  31. 	if((PIN & 0xFC00) != 0x0000)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI15_10线
  32. 	
  33. 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC线路使能
  34. 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//指定NVIC线路的抢占优先级为1
  35. 	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC线路的响应优先级为1
  36. 	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
  37. }

以下PIN口转换通道函数配合使用

  1. uint8_t GetPinSource(uint16_t pin) 
  2. {
  3. 	if (pin == GPIO_Pin_0) return GPIO_PinSource0;
  4. 	if (pin == GPIO_Pin_1) return GPIO_PinSource1;
  5. 	if (pin == GPIO_Pin_2) return GPIO_PinSource2;
  6. 	if (pin == GPIO_Pin_3) return GPIO_PinSource3;
  7. 	if (pin == GPIO_Pin_4) return GPIO_PinSource4;
  8. 	if (pin == GPIO_Pin_5) return GPIO_PinSource5;
  9. 	if (pin == GPIO_Pin_6) return GPIO_PinSource6;
  10. 	if (pin == GPIO_Pin_7) return GPIO_PinSource7;
  11. 	if (pin == GPIO_Pin_8) return GPIO_PinSource8;
  12. 	if (pin == GPIO_Pin_9) return GPIO_PinSource9;
  13. 	if (pin == GPIO_Pin_10) return GPIO_PinSource10;
  14. 	if (pin == GPIO_Pin_11) return GPIO_PinSource11;
  15. 	if (pin == GPIO_Pin_12) return GPIO_PinSource12;
  16. 	if (pin == GPIO_Pin_13) return GPIO_PinSource13;
  17. 	if (pin == GPIO_Pin_14) return GPIO_PinSource14;
  18. 	if (pin == GPIO_Pin_15) return GPIO_PinSource15;
  19. 	return 0xFF;
  20. }

中断服务函数（可将触发条件后所需执行的代码替换进去）

  1. void EXTI0_IRQHandler(void)
  2. {
  3. 	cnt++;					//计数值自增一次
  4. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);		//清除外部中断0号线的中断标志位
  5. }
  6. void EXTI1_IRQHandler(void)
  7. {
  8. 	cnt++;					//计数值自增一次
  9. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);		//清除外部中断1号线的中断标志位
  10. }
  11. void EXTI2_IRQHandler(void)
  12. {
  13. 	cnt++;					//计数值自增一次
  14. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);		//清除外部中断2号线的中断标志位
  15. }
  16. void EXTI3_IRQHandler(void)
  17. {
  18. 	cnt++;					//计数值自增一次
  19. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);		//清除外部中断3号线的中断标志位
  20. }
  21. void EXTI4_IRQHandler(void)
  22. {
  23. 	cnt++;					//计数值自增一次
  24. 	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);		//清除外部中断4号线的中断标志位
  25. }
  26.  
  27.  
  28.  
  29. void EXTI9_5_IRQHandler(void)
  30. {
  31. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line5) == SET)		//判断是否是外部中断5号线触发的中断
  32. 	{
  33. 		cnt++;					//计数值自增一次
  34. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5);		//清除外部中断5号线的中断标志位
  35. 	}
  36. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line6) == SET)		//判断是否是外部中断6号线触发的中断
  37. 	{
  38. 		cnt++;					//计数值自增一次
  39. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line6);		//清除外部中断6号线的中断标志位
  40. 	}
  41. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line7) == SET)		//判断是否是外部中断7号线触发的中断
  42. 	{
  43. 		cnt++;					//计数值自增一次
  44. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);		//清除外部中断7号线的中断标志位
  45. 	}
  46. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8) == SET)		//判断是否是外部中断8号线触发的中断
  47. 	{
  48. 		cnt++;					//计数值自增一次
  49. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);		//清除外部中断8号线的中断标志位
  50. 	}
  51. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9) == SET)		//判断是否是外部中断9号线触发的中断
  52. 	{
  53. 		cnt++;					//计数值自增一次
  54. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9);		//清除外部中断9号线的中断标志位
  55. 	}
  56. }
  57.  
  58.  
  59. void EXTI15_10_IRQHandler(void)
  60. {
  61. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line10) == SET)		//判断是否是外部中断10号线触发的中断
  62. 	{
  63. 		cnt++;					//计数值自增一次
  64. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line10);		//清除外部中断10号线的中断标志位
  65. 	}
  66. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line11) == SET)		//判断是否是外部中断11号线触发的中断
  67. 	{
  68. 		cnt++;					//计数值自增一次
  69. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line11);		//清除外部中断11号线的中断标志位
  70. 	}
  71. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line12) == SET)		//判断是否是外部中断12号线触发的中断
  72. 	{
  73. 		cnt++;					//计数值自增一次
  74. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line12);		//清除外部中断12号线的中断标志位
  75. 	}
  76. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13) == SET)		//判断是否是外部中断13号线触发的中断
  77. 	{
  78. 		cnt++;					//计数值自增一次
  79. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);		//清除外部中断13号线的中断标志位
  80. 	}
  81. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)		//判断是否是外部中断14号线触发的中断
  82. 	{
  83. 		cnt++;					//计数值自增一次
  84. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);		//清除外部中断14号线的中断标志位
  85. 	}
  86. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line15) == SET)		//判断是否是外部中断15号线触发的中断
  87. 	{
  88. 		cnt++;					//计数值自增一次
  89. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);		//清除外部中断15号线的中断标志位
  90. 	}
  91. }

主函数开启初始化

EXITX_Tnit(GPIOX,GPIO_Pin_X);

        注意！！相同的PIN口不能一起使用，例如PA0与PB0，都是共享的外部中断通道0，故同时只能使用一个PIN口，防止程序逻辑错误的情况

4. 总结

        通过这篇学习笔记，我对外部中断的基础配置进行了学习。在整个学习过程中，我努力从多个通道的配置去理解外部中断的应用逻辑，并在撰写笔记的过程中，尽可能详细地呈现出来。然而，我也意识到在某些方面可能存在不足和错误，并希望通过后续的学习和实践来不断改进和完善。

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