STM32第五课：外部中断

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需求

1.设备上电后打开串口。
2.按下KEY1，串口打印“按键1触发中断”。
3.以此类推，设置4个按键。
4.其中按键1,2采用寄存器开发，3,4采用库函数开发。

一、外部中断

由图可知，当外部产生信号时，会先进入边沿检测电路，此时我们需要配置是上升沿还是下降沿检测。
配置完成后，该电路会检测是否收到该上升沿/下降沿信号。此时我们还需要配置中断屏蔽寄存器，将其置为1，这样当请求挂起寄存器为1时，就会给NVIC中断寄存器发送一个中断信号。

二、外部中断配置（以按键为例）

1.开时钟

PA0，key1为例，寄存器编写

代码如下：

	RCC->APB2ENR |= 0x05;//打开GPIO和AFIO时钟

首先，由手册可知：
通过AFIO_EXTICRx配置GPIO线上的外部中断/事件，必须先使能AFIO时钟。

所以直接找到APB2 外设复位寄存器来开时钟

可见，GPIOA和AFIO的时钟在第2位和第0位（0101）
所以直接将APB2ENR或上0x05即可打开GPIO和AFIO的时钟。

2.配置IO

代码如下：

	GPIOA->CRL &=~(0X0F << 0);//PA0   key1
	GPIOA->CRL |= 0X04 << 0;
    AFIO->EXTICR[0] &= ~(0x0F);//配置GPIOA映射EXTI线

PA0是key1按键，直接无脑先清0，再配置成0100浮空输入即可。
AFIO需要配置外部中断配置寄存器：


其中EXTICR数组分别有四个，从零开始。因为四位配置一个引脚，每组配置4个引脚，总计16个引脚（中断）。
所以配置引脚PA0，就是将EXTICR数组的第0个配置成0000即可。（也可不配置，默认就为0）

3.配置检测模式和屏蔽位

代码如下：

  EXTI->RTSR &= ~(0x1); //关闭上升沿检测
  EXTI->FTSR |= 0x01;  //打开下降沿检测
  EXTI->IMR |= 0x01; //打开exti的屏蔽位

根据具体情况选择上升沿还是下降沿，这里选则下降沿触发。
又因为key1是第零位引脚，所以不用移位，直接上升沿最后一位置零关闭，下降沿最后一位或1开启。

屏蔽器：

屏蔽位的开启直接看引脚，第几位引脚就将IMR第几位置1。

4.开NVIC，主函数分组

开NVIC
代码如下：

    NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2);NVIC设置优先级00 10
	NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); //NVIC使能中断通道

这个直接跳转选参数就行，引脚是第几位就是几号line。
NVIC优先级的设置是根据分组来决定的，本次分组是5（两位抢占，两位次级）。
理解；
将设置的2转为2进制（00 10），其中前两位为抢占位，后两位为次级。

主函数分组（该部分写到main函数中while(1)前）
代码如下：

NVIC_SetPriorityGrouping(5);//两位抢占两位次级

三、中断函数

代码如下：

//exti0的中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	//判断中断标志是否被置位
	if((EXTI->PR&(0x1<<0))!=0){
		//如果置位，就清理标志位
		EXTI->PR |= 0x1<<0;//写1是清除
		printf("按键1触发中断\r\n");
	}
}

中断服务函数在启动文件中查找，不用声明。
要先进行PR挂起寄存器判断，为1即为发生触发请求，进入该中断。
写1清除是规定。

四、需求实现

结果显示：

完整代码：
main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "stdio.h"

int main()
{
		NVIC_SetPriorityGrouping(5);//两位抢占两位次级
    Usart1_Config(); 
	  KEY1_Exti_PA0_init();
		KEY2_Exti_PC4_init();
		KEY3_Exti_PC5_init();
		KEY4_Exti_PC6_init(); 
    while(1)
    {	
			
    }
}

usart.c

#include "usart.h"
#include "stdio.h"

void Usart1_Config()
{
	  //开时钟：GPIOA，USART1
	  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	  //配置对应的IO口 PA9（tx）:复用推挽 PA10（RX）：浮空输入
	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
		GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
		GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
		GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
		GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
		GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
	  //配置串口1    8数据位，0校验位，1停止位，波特率115200
		USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};//可以通过结构体类型跳转
		USART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;//波特率
		USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//硬件控制流不开
		USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;//打开发送和接收
		USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
		USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
		USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
		USART_Init(USART1,&USART_InitStruct);
		USART_Cmd(USART1,ENABLE);
  //配置串口1的中断
	//在串口1产生接收的时候，会产生中断，我们直接去中断函数里面处理就可以了
	//选择串口1的中断原因
  USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//USART1->CR1 |= 0x1<<5;//使能串口1的接收非空中断
	NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,7);//设置优先级0~15
	NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);//使能中断通道
}

void SendData(uint8_t data)
{
	while((USART1->SR&0x01<<6)==0){}//等待上次发送完成
	USART1->DR = data;//发送数据
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
	//printf函数最终会跳转到这里来运行
	while((USART1->SR&0x1<<6)==0);
	//发送数据
	USART1->DR = (uint8_t)ch;
  return ch;
}

usart.h

#ifndef _USART_H_
#define _USART_H_
#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

void Usart1_Config();
void SendData(uint8_t data);
int fputc(int ch, FILE *f);


#endif
		

key.c

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"

//PA0
void KEY1_Exti_PA0_init()
{
	RCC->APB2ENR |= 0x05;//打开GPIO和AFIO时钟
	GPIOA->CRL &=~(0X0F << 0);//PC4   key2
	GPIOA->CRL |= 0X04 << 0;
  AFIO->EXTICR[0] &= ~(0x0F);//配置GPIO映射EXTI线
  EXTI->RTSR &= ~(0x1); //关闭上升沿检测
	EXTI->FTSR |= 0x01;  //打开下降沿检测
  EXTI->IMR |= 0x01; //打开exti的屏蔽位
  NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2);NVIC设置优先级
	NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); //NVIC使能中断通道
}

//exti0的中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	//判断中断标志是否被置位
	if((EXTI->PR&(0x1<<0))!=0){
		//如果置位，就清理标志位
		EXTI->PR |= 0x1<<0;//写1是清除
		printf("按键1触发中断\r\n");
	}
}

//PC4
void KEY2_Exti_PC4_init()
{
	RCC->APB2ENR |= (0x01<<4); //打开GPIOC时钟
	RCC->APB2ENR |= 0x01; //AFIO时钟
  GPIOC->CRL &=~(0X0F<<16);//配置PC4   key2
	GPIOC->CRL |= (0X04<<16);//浮空输入
  AFIO->EXTICR[1] |= 0x02;//配置GPIOC映射EXTI线,外部中断配置寄存器
  EXTI->RTSR |= (0x01<<4) ; //打开上升沿检测
	EXTI->FTSR &= ~(0x1<<4);  //关闭下降沿检测
  EXTI->IMR |= (0x01<<4); //打开exti的屏蔽位
  NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,2);NVIC设置优先级
	NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn); //NVIC使能中断通道
}

void EXTI4_IRQHandler(void)
{
	//判断中断标志是否被置位
	if((EXTI->PR&(0x1<<4))!=0){
		//如果置位，就清理标志位
		printf("按键2触发中断\r\n");
		EXTI->PR |= (0x1<<4);//写1是清除
	}
}



//PC5
void KEY3_Exti_PC5_init()
{
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource5);
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line5;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
  NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn,2);NVIC设置优先级00 10
	NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn); //NVIC使能中断通道
}

//PC6
void KEY4_Exti_PC6_init()
{
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource6);
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line6;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
  NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn,2);NVIC设置优先级00 10
	NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn); //NVIC使能中断通
}

void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
		//判断中断标志是否被置位
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line5) != RESET)
  {
		printf("按键3触发中断\r\n");
		//如果置位，就清理标志位
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5);
  }
	//判断中断标志是否被置位
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line6) != RESET)
  {
		printf("按键4触发中断\r\n");
		//如果置位，就清理标志位
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line6);
  }
}

key.h

#ifndef _KEY_H_
#define _KEY_H_

void KEY1_Exti_PA0_init();
void KEY2_Exti_PC4_init();
void KEY3_Exti_PC5_init();
void KEY4_Exti_PC6_init();
	
#endif

总结

1.学会了使用按键进入外部中断。
2.了解了外部中断和内部中断。
3.对于寄存器和库函数开发流程，比较熟悉了。

作者：小白橘颂