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STM32外部中断

STM32 的每个 IO 都可以作为外部中断的中断输入口,这点也是 STM32 的强大之处。STM32F103 的中断控制器支持 19 个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位,每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32F103 的
19 个外部中断为:
线 0~15:对应外部 IO 口的输入中断。
线 16:连接到 PVD 输出。
线 17:连接到 RTC 闹钟事件。
线 18:连接到 USB 唤醒事件。
从上面可以看出,STM32 供 IO 口使用的中断线只有 16 个,但是 STM32 的 IO 口却远远不止 16 个,那么 STM32 是怎么把 16 个中断线和 IO 口一一对应起来的呢?于是 STM32 就这样
设计,GPIO 的管教 GPIOx.0~GPIOx.15(x=A,B,C,D,E,F,G)分别对应中断线 0~15。这样每个中
断线对应了最多 7 个 IO 口,以线 0 为例:它对应了 GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、
GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。而中断线每次只能连接到 1 个 IO 口上,这样就需要通过配置来

决定对应的中断线配置到哪个 GPIO 上了。下面我们看看 GPIO 跟中断线的映射关系图:


在库函数中,配置 GPIO 与中断线的映射关系的函数 GPIO_EXTILineConfig()来实现的:
void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)
该函数将 GPIO 端口与中断线映射起来,使用范例是:
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);
将中断线 2 与 GPIOE 映射起来,那么很显然是 GPIOE.2 与 EXTI2 中断线连接了。设置好中断
线映射之后,那么到底来自这个 IO 口的中断是通过什么方式触发的呢?接下来我们就要设置
该中断线上中断的初始化参数了。
中断线上中断的初始化是通过函数 EXTI_Init()实现的。EXTI_Init()函数的定义是:
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
下面我们用一个使用范例来说明这个函数的使用:
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据 EXTI_InitStruct 中指定的
//参数初始化外设 EXTI 寄存器
上面的例子设置中断线 4 上的中断为下降沿触发。STM32 的外设的初始化都是通过结构体来设
置初始值的,这里就不罗嗦结构体初始化的过程了。我们来看看结构体 EXTI_InitTypeDef 的成
员变量:typedef struct

{
uint32_t EXTI_Line;
EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;
EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger;
FunctionalState EXTI_LineCmd;
}EXTI_InitTypeDef;

从定义可以看出,有 4 个参数需要设置。第一个参数是中断线的标号,取值范围为
EXTI_Line0~EXTI_Line15。这个在上面已经讲过中断线的概念。也就是说,这个函数配置的是
某个中断线上的中断参数。第二个参数是中断模式,可选值为中断 EXTI_Mode_Interrupt 和事
件 EXTI_Mode_Event。第三个参数是触发方式,可以是下降沿触发 EXTI_Trigger_Falling,上
升沿触发 EXTI_Trigger_Rising,或者任意电平(上升沿和下降沿)触发
EXTI_Trigger_Rising_Falling,相信学过 51 的对这个不难理解。最后一个参数就是使能中断线
了。
我们设置好中断线和 GPIO 映射关系,然后又设置好了中断的触发模式等初始化参数。既
然是外部中断,涉及到中断我们当然还要设置 NVIC 中断优先级。这个在前面已经讲解过,这
里我们就接着上面的范例, 设置中断线 2 的中断优先级。
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2,
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;
//子优先级 2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
//使能外部中断通道

STM32 的 IO 口外部中断函数只有 6 个,
分别为:
EXPORT EXTI0_IRQHandler
EXPORT EXTI1_IRQHandler
EXPORT EXTI2_IRQHandler
EXPORT EXTI3_IRQHandler
EXPORT EXTI4_IRQHandler
EXPORT EXTI9_5_IRQHandler
EXPORT EXTI15_10_IRQHandler
中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数,中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler,中
断线 10-15 共用中断函数 EXTI15_10_IRQHandler。在编写中断服务函数的时候会经常使用到两
个函数,第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生(标志位是否置位):
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生。另一个函数是清除某个中断线上
的中断标志位:
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般应用在中断服务函数结束之前,清除中断标志位。
常用的中断服务函数格式为:
void EXTI2_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生
{
中断逻辑…
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除 LINE 上的中断标志位
}
}

固件库还提供了两个函数用来判断外部中断状态以及清除外部状态
标志位的函数 EXTI_GetFlagStatus 和 EXTI_ClearFlag,他们的作用和前面两个函数的作用类似。
只是在 EXTI_GetITStatus 函数中会先判断这种中断是否使能,使能了才去判断中断标志位,而
EXTI_GetFlagStatus 直接用来判断状态标志位。

总结一下使用 IO 口外部中断的一般步骤:
1)初始化 IO 口为输入。
2)开启 IO 口复用时钟,设置 IO 口与中断线的映射关系。
3)初始化线上中断,设置触发条件等。
4)配置中断分组(NVIC),并使能中断。
5)编写中断服务函数。
通过以上几个步骤的设置,我们就可以正常使用外部中断了。