STM32 GPIO外部中断简图
中断向量表
定义一块固定的内存,以4字节对齐,存放各个中断服务函数程序的首地址
中断向量表定义在启动文件,当发生中断,CPU会自动执行对应的中断服务函数
中断向量表以及中断函数
NVIC嵌套向量中断控制器
NVIC工作原理
STM32中断优先级基本概念
1,抢占优先级(pre):高抢占优先级可以打断正在执行的低抢占优先级中断
2,响应优先级(sub):当抢占优先级相同时,响应优先级高的先执行,但是不能互相打断
3,抢占和响应都相同的情况下,自然优先级越高的,先执行
4,自然优先级:中断向量表的优先级
5,数值越小,表示优先级越高
自然优先级:
上面的就是自然优先级,在stm32中,中断是数字越小,优先级越高,在FreeRtos中任务优先级数字越大,优先级越高
STM32中断优先级分组
STM32中断优先级举例(假设分组是2),也就是上面的2位(4个)抢占优先级,2位(4个)响应优先级
中断和事件
中断和事件的理解:
中断:要进入NVIC,有相应的中断服务函数,需要CPU处理
事件:不进入NVIC,仅用于内部硬件自动控制的,如:TIM、DMA、ADC
外部中断
F1/F4/F7系列
每条EXTI线都可以单独配置:选择类型(中断或者事件)、触发方式(上升沿,下降沿或者双边沿触发)、支持软件触发、开启/屏蔽、有挂起状态位
H7系列
由其它外设对 EXTI 产生的事件分为可配置事件和直接事件。
可配置事件:简单概括,基本和F1/F4/F7系列类似
直接事件:固定上升沿触发、不支持软件触发、无挂起状态位(由其它外设提供)
EXTI 与 IO对应关系
STM32 NVIC的使用
如何使用中断
STM32 EXTI的配置步骤(外部中断)
STM32 EXTI的HAL库设置步骤(外部中断)
HAL库中断回调处理机制介绍
中断实现编程
通过外部中断控制一个灯亮灭
exti.h
#ifndef __EXTI_H
#define __EXTI_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
/******************************************************************************************/
/* 引脚 和 中断编号 & 中断服务函数 定义 */
#define KEY0_INT_GPIO_PORT GPIOE
#define KEY0_INT_GPIO_PIN GPIO_PIN_4
#define KEY0_INT_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PE口时钟使能 */
#define KEY0_INT_IRQn EXTI4_IRQn
#define KEY0_INT_IRQHandler EXTI4_IRQHandler
#define KEY1_INT_GPIO_PORT GPIOE
#define KEY1_INT_GPIO_PIN GPIO_PIN_3
#define KEY1_INT_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PE口时钟使能 */
#define KEY1_INT_IRQn EXTI3_IRQn
#define KEY1_INT_IRQHandler EXTI3_IRQHandler
#define KEY2_INT_GPIO_PORT GPIOE
#define KEY2_INT_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
#define KEY2_INT_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PE口时钟使能 */
#define KEY2_INT_IRQn EXTI2_IRQn
#define KEY2_INT_IRQHandler EXTI2_IRQHandler
#define WKUP_INT_GPIO_PORT GPIOA
#define WKUP_INT_GPIO_PIN GPIO_PIN_0
#define WKUP_INT_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PA口时钟使能 */
#define WKUP_INT_IRQn EXTI0_IRQn
#define WKUP_INT_IRQHandler EXTI0_IRQHandler
/******************************************************************************************/
void extix_init(void); /* 外部中断初始化 */
#endif
解析:
#define KEY0_INT_IRQHandler EXTI4_IRQHandler
其中EXTI4_IRQHandler
是中断向量表中的中断函数
exti.c
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"
#include "./BSP/EXTI/exti.h"
/**
* @brief KEY0 外部中断服务程序
* @param 无
* @retval 无
*/
void KEY0_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_INT_GPIO_PIN); /* 调用中断处理公用函数 清除KEY0所在中断线 的中断标志位 */
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY0_INT_GPIO_PIN); /* HAL库默认先清中断再处理回调,退出时再清一次中断,避免按键抖动误触发 */
}
/**
* @brief KEY1 外部中断服务程序
* @param 无
* @retval 无
*/
void KEY1_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY1_INT_GPIO_PIN); /* 调用中断处理公用函数 清除KEY1所在中断线 的中断标志位,中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY1_INT_GPIO_PIN); /* HAL库默认先清中断再处理回调,退出时再清一次中断,避免按键抖动误触发 */
}
/**
* @brief KEY2 外部中断服务程序
* @param 无
* @retval 无
*/
void KEY2_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY2_INT_GPIO_PIN); /* 调用中断处理公用函数 清除KEY2所在中断线 的中断标志位,中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY2_INT_GPIO_PIN); /* HAL库默认先清中断再处理回调,退出时再清一次中断,避免按键抖动误触发 */
}
/**
* @brief WK_UP 外部中断服务程序
* @param 无
* @retval 无
*/
void WKUP_INT_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(WKUP_INT_GPIO_PIN); /* 调用中断处理公用函数 清除KEY_UP所在中断线 的中断标志位,中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(WKUP_INT_GPIO_PIN); /* HAL库默认先清中断再处理回调,退出时再清一次中断,避免按键抖动误触发 */
}
/**
* @brief 中断服务程序中需要做的事情
在HAL库中所有的外部中断服务函数都会调用此函数
* @param GPIO_Pin:中断引脚号
* @retval 无
*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
delay_ms(20); /* 消抖 */
switch(GPIO_Pin)
{
case KEY0_INT_GPIO_PIN:
if (KEY0 == 0)
{
LED0_TOGGLE(); /* LED0 状态取反 */
LED1_TOGGLE(); /* LED1 状态取反 */
}
break;
case KEY1_INT_GPIO_PIN:
if (KEY1 == 0)
{
LED0_TOGGLE(); /* LED0 状态取反 */
}
break;
case KEY2_INT_GPIO_PIN:
if (KEY2 == 0)
{
LED1_TOGGLE(); /* LED1 状态取反 */
}
break;
case WKUP_INT_GPIO_PIN:
if (WK_UP == 1)
{
BEEP_TOGGLE(); /* 蜂鸣器状态取反 */
}
break;
}
}
/**
* @brief 外部中断初始化程序
* @param 无
* @retval 无
*/
void extix_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
KEY0_GPIO_CLK_ENABLE(); /* KEY0时钟使能 */
KEY1_GPIO_CLK_ENABLE(); /* KEY1时钟使能 */
KEY2_GPIO_CLK_ENABLE(); /* KEY2时钟使能 */
WKUP_GPIO_CLK_ENABLE(); /* WKUP时钟使能 */
gpio_init_struct.Pin = KEY0_INT_GPIO_PIN;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; /* 下升沿触发 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(KEY0_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* KEY0配置为下降沿触发中断 */
gpio_init_struct.Pin = KEY1_INT_GPIO_PIN;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; /* 下升沿触发 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* KEY1配置为下降沿触发中断 */
gpio_init_struct.Pin = KEY2_INT_GPIO_PIN;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING; /* 下升沿触发 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* KEY2配置为下降沿触发中断 */
gpio_init_struct.Pin = WKUP_INT_GPIO_PIN;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING; /* 上升沿触发 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
HAL_GPIO_Init(WKUP_GPIO_PORT, &gpio_init_struct); /* WKUP配置为下降沿触发中断 */
HAL_NVIC_SetPriority(KEY0_INT_IRQn, 0, 2); /* 抢占0,子优先级2 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY0_INT_IRQn); /* 使能中断线1 */
HAL_NVIC_SetPriority(KEY1_INT_IRQn, 1, 2); /* 抢占1,子优先级2 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY1_INT_IRQn); /* 使能中断线15 */
HAL_NVIC_SetPriority(KEY2_INT_IRQn, 2, 2); /* 抢占2,子优先级2 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY2_INT_IRQn); /* 使能中断线15 */
HAL_NVIC_SetPriority(WKUP_INT_IRQn, 3, 2); /* 抢占3,子优先级2 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(WKUP_INT_IRQn); /* 使能中断线0 */
}
解析
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_INT_GPIO_PIN);
这个函数是在stm32f1xx_hal_gpio.c文件中实现,主要用于清理相应的中断,并调用HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
回调函数,这个回调函数会被重写,在这个回调函数中,根据传入得参数判断是哪个中断,进行相应的操作
main.c
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
#include "./BSP/EXTI/exti.h"
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
delay_init(72); /* 延时初始化 */
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
led_init(); /* 初始化LED */
beep_init(); /* 初始化蜂鸣器 */
extix_init(); /* 初始化外部中断输入 */
LED0(0); /* 先点亮红灯 */
while (1)
{
printf("OK\r\n");
delay_ms(1000);
}
}