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STM32外部中断EXTI介绍及配置（标准库）详解_在stm32上配置外部中断时需要注意什么

作者：很楠不爱3 | 2024-06-05 13:27:21

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在stm32上配置外部中断时需要注意什么

什么是中断

在主程序运行的过程中，出现了特定的中断触发条件，使CPU暂停当前的运行程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。

STM32有68个可屏蔽中断通道(不包含16个Cortex™-M3的中断线)，16个可编程的优先等级(使用了4位中断优先级)（可以对优先级进行分组，设置抢占优先级和响应优先级），使用NVIC（嵌套向量中断控制器）进行统一管理。

STM32外部中断示意图简介

介绍为从右往左

NVIC套向量中断控制器

内核外设，进行中断优先级分配

NVIC有多个输入口，可以接入多个外设

一个外设可能会同时占用多个中断通道，所以有n条线进行连接

NVIC只有一个输出口，根据中断优先级向CPU输出当前该处理的中断

NVIC优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0-15）决定，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级。分组位数取值为2的0-4次方。

抢占优先级高的可以打断别的程序中断，优先进行自己的中断。也就是中断嵌套。

响应优先级高的，可以在别人的中断后面进行排队。vip插队，但不能打断正在进行的中断程序，只能排在下一位。

抢占优先级和响应优先级为同级关系，按优先级号进行优先中断，数值越小优先级越高，0为最高优先级。如果抢占优先级和响应优先级的优先等级相同，则看中断号排队，可以参考STM32中断中的向量表。

EXTI外部中断

简介

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当指定的GPIO口的电平信号发生改变的时候，EXTI立即向NVIC发送中断申请，经过NVIC裁决后中断CPU主程序执行EXTI中断程序。

触发方式：上升沿、下降沿、软件触发

支持的GPIO口：所有的GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断
例如：PA0和PB0只能触发其中的一个,如下图,共有16个外部中断线路，下图只截取了其中一个共16个。

通道数：EXTI支持20个中断和时间屏蔽位

下图中，GPIO端口连接到16个外部中断/事件线上；EXTI0 — EXTI15；外加PVD电源电压检测、RTC闹钟、USB唤醒和以太网唤醒四个蹭网设备并联接入ETIO，可参考整体结构图。

响应方式：中断响应（触发中断）和事件响应（不触发中断触发其他外设，ADC等）

 外部中断整体结构图

要注意EXTI0-EXTI4每个都有一个单独的中断函数。

EXTI9_5和EXTI15-10分别在一个数据通道中，执行中断时需要判断是哪个引脚触发的中断。

触发其他外设为事件响应，有20条通道。

EXTI内部框图

 

 

AFIO数据选择器

在GPIOx的16个引脚里选择其中一个连接到后面的EXTI的通道里。所以相同的Pin不能同时触发中断。

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义

在STM32中AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择。

一个引脚可以有多个功能为复用，有些引脚的功能可以映射到其他引脚进行使用（感觉有点像fate里的投影）。

AFIO选择中断引脚结构图

STM32外部中断配置 

配置中断整体结构框图中的外设即可

中断服务映射关系

 表格来源STM32 外部中断详解（原理+配置代码）_stm32外部中断代码-CSDN博客

配置流程

1.配置RCC         打开涉及到外设的时钟

2.配置GPIO        端口为输入模式

3.配置AFIO

4.配置EXTI        边沿触发方式选择以及触发响应方式，中断or事件

5.配置NVIC        选择合适优先级

RCC时钟配置

内核外设不用开启时钟

  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟
  2. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//开启AFIO的时钟

GPIO初始化

EXTI推荐配置为浮空、上拉或下拉

  1. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
  3. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;    //选择14号引脚
  4. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  5. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

AFIO配置

 AFIO库函数
  1. void GPIO_AFIODeInit(void);//复位
  2. void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//锁定配置
  3.  
  4. //事件输出
  5. void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
  6. void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);
  7.  
  8. void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);//引脚重映射
  9.  
  10. //配置AFIO数据选择器，选择对应引脚
  11. void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
  12.  
  13. void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);//以太网相关
初始化
  1. //将外部中断的14号线映射到GPIOB，即选择PB14为外部中断引脚
  2. GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);

EXTI配置

EXTI库函数
  1. void EXTI_DeInit(void);//复位
  2. void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//通过结构体配置，类似GPIO
  3. void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//结构体变量赋值
  4.  
  5. void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);//软件触发外部中断
  6.  
  7. FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);//获取指定标志位是否被置1，主程序使用
  8. void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);//清除标志位
  9.  
  10. ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//获取指定标志位是否被置1，中断函数中使用
  11. void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//清除标志位
 初始化EXTI
  1. EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						//定义结构体变量
  2. EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;					//选择配置外部中断的14号线
  3. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//指定外部中断线使能
  4. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			//指定外部中断线为中断模式
  5. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;		//指定外部中断线为下降沿触发
  6. EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								//配置EXTI外设

 NVIC配置

在misc库文件中

NVIC库函数
  1. void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);//中断分组
  2. void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);         //设置结构体
  3. void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);//设置中断向量表
  4. void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);//系统低功耗配置
  5. void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource);
初始化NVIC
  1. //NVIC中断分组
  2. //此分组配置在整个工程中仅需调用一次
  3. //若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前
  4. //若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);		//配置NVIC为分组2
  6. 	    											
  7. 	
  8. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定义结构体变量
  9. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI15_10线
  10. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC线路使能
  11. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//指定NVIC线路的抢占优先级为1
  12. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC线路的响应优先级为1
  13. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//配置NVIC外设

 中断函数

 在启动文件中IRQHeadler结尾的名称

  1. /*
  2. EXTI0_IRQHandler           
  3. EXTI1_IRQHandler           
  4. EXTI2_IRQHandler          
  5. EXTI3_IRQHandler          
  6. EXTI4_IRQHandler 
  7. EXTI9_5_IRQHandler
  8. EXTI15_10_IRQHandler
  9. */
  10.  
  11. void EXTI15_10_IRQHandler(void)
  12. {
  13. 	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)//判断是否是外部中断14号线触发的中断
  14. 	{
  15. 		
  16.  
  17. 		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除外部中断14号线的中断标志位
  18. 											//中断标志位必须清除
  19. 											//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
  20. 	}
  21. }

写的有点啰嗦，方便自己以后看。

以上为学习江科大老师STM32内容总结，图片来源为老师PPT，仅为个人理解如有不对请指出。

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