STM32外部中断教程——小白进阶第一步

一、基础知识

本文章是笔者在学习小破站，江协科技的笔记，其中引用的图片也是所免费提供的PPT，笔者初学，对其理解还是不深刻，建议初学的可以观看视频。

STM32的中断系统和外部中断是比较重要的知识点

中断系统是管理和执行中断的逻辑结构，而外部中断是众多能够产生中断的外设之一

1，基础概念

在此之前，我们首先了解中断的定义；

中断：我的看法是在程序执行过程中，遭受到了中断源，那么就会暂停程序，先去执行中断源，然后再去继续执行这个程序。

这里解释一下中断源，就是特定的中断触发条件，比方说：计时器到时了，触发到低电平了等等

为什么要中断了，因为我们需要这个东西，如果你不接受这个东西，他可能会被下个所覆盖，有了这个中断，比方我想要计数，那我们就变量++，然后它就接着回去运行，

它这样有个很好的好处，就是提高程序的效率，没有定时器中断，那系统只能靠Delay函数，才能实现定时的功能

中断优先级：当我们有多个中断时，CPU会更根据中断源的轻重进行一个裁决，优先处理紧急（优先级高）的中断源。

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回

2，STM32中断

FI系列最多是有68个中断源的，包含：外部中断 EXTI  ，定时器中断  TIM ，ADC模数转换器中断 断ADC  ，IIC通信中断  ，SPI 通信中断   ，USART串口 中断  ， RTC 实时时钟中断等

这些都是后面要讲的，大家提前了解一下没什么坏处，

这些中断要是由CPU控制太过影响性能，拜托，皇上很忙的，这些小事不要麻烦他，于是有了一个专门处理这些外设NVIC

使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级

这里引出来了两个概念：

响应优先级：这个大家可以理解为中断优先级，就是你穿越到一个谁帅谁牛逼的世界，你越帅，你的优先级越高，别人排着队，一看，你这么帅，，你去前面，把对象换成中断，就是这个东西；

抢占优先级：你帅死了，你比刚才帅的还要帅，那个帅的刚迈开步子都得给你让开，这就是抢占优先级。类比刚才说的中断镶嵌，

•NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级

•抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

3.EXTI外部中断

这才是我们本笔记的重点

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序

支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发

软件触发是我们所使用的编程

支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断

这个下面有个图大家看了应该会很清楚

通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒

16个是主要功能，其他是来蹭网的，还不给钱，丢人！

触发响应方式：中断响应/事件响应

中断响应是正常流程，事件响应则是进入了别的外设

这样我们很清楚的明白了为什么上面我们所说的

支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断

4,AFIO

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义

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

其实根据我给的上图大家可以看到EXTI是只有20引脚的这样我们GPIO的引脚太多了，怎么办，总不能砍了把，所以我们有了一个新美女，AFIO中断引脚选择的电路模块，她就是一个数据选择器，选择前面引脚链接到EXTI中去

注意这里EXTI9-5，15-10，后面会有彩蛋。

5，EXTI框图

大家自行观看，好吧，我也讲不懂

6，补充

EXIT外部中断，那么什么时候用到外部中断，外部中断有什么好处

对于STM32来说，想要获取信号是外部驱动的很快的突发信号
比方说旋转编码器，（按键，但是外部中断是不好处理按键抖动和松手检测的问题，
波形也不是转瞬即逝的，所以要求不高的话我们可以在主循环中循环读取，也可以 
定时器中断读取，这样既可以后台读取按键值、不阻塞主程序，也解决了问题

选择编码器：用来测量位置，速度，或旋转方向
简单用处：音响调节音量这种作用

AFIO的代码讲解：

AFIO是没有自己的源文件的，在GPIO文件中是可以找到这些，方法是打开.h文件翻到最后面

GPIO_AFIODeInit：这个代码意思就是复位AFIO,调用这个函数,AFIO外设的配置就会全部清除

GPIO_PinLockConfig：用来锁定GPIO,调用这个函数，参数指定某个引脚，就会被锁定不，防止意外更改

GPIO_EventOutputConfig：

GPIO_EventOutputCmd：和上面那个用来配置AFIO的事件输出功能，用的不多，了解即可

GPIO_PinRemapConfig：这个可以用来进行引脚重定义

GPIO_EXTILineConfig：外部中断所用的函数，调用这个函数，可以配置AFIO的数据选择器，来选择我们所需要的中断引脚

GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig：这个跟以太网有关系，我们不常用

EXTI的代码讲解

EXTI_DeInit：同上deinit

EXTI_Init:初始化

EXTI_StructInit：调用这个函数，可以把参数传递结构体变量赋值

以上三个函数基本上所有的外设都有，属于是模板函数，认识这几个，以后你到别的地方看见他，你就会有那中他乡遇故知的深切感受，老乡遇老乡，两眼泪汪汪。、

EXTI_GenerateSWInterrupt：这个是用来软件触发外部中断的

 接下来的四个也是模板

用我们小学二年级的知识，我们知道在外设运行的过程中会产生一些标志位，

这些标志位会被放在状态寄存器中，当程序想要看这些标志位的时候，就用到这四个函数

EXTI_GetFlagStatus：获取指定的标志位是否被置1了，

EXTI_ClearFlag：清0置1的标志位

EXTI_GetITStatus：获取中断函数标志位是否被置1了

EXTI_ClearITPendingBit：清除中断函数标志位

也就是说主函数用前两个，中断函数用后两个，

NVIC的一些函数，这个你得在杂项里面找，misc.h

NVIC_PriorityGroupConfig:这个是用来中断分组的，

NVIC_Init：

NVIC_SetVectorTable：设置中断向量表

NVIC_SystemLPConfig：系统低功耗配置

这两个用不多

这充分说明了，英语的重要性，我要洋人四

 7，实战

我们可以编写一个对射红外传感器计次

我们思路是什么呢，只讲一下重点

如何配置外部中断

1，将所需要外部时钟都配置好RCC

这里有一点EXTI不需要开启时钟
NVIC也不需要开启时钟，因为NVIC是内核的外设，内核的外设都是不需要开启时钟的
人家是住皇宫的，RCC根本管不到NVIC

2，配置GPIO，选择端口为输入模式

3，配置AFIO，选择我们用的这一路的GPIO，连接到后面的EXTI

4，配置EXTI，选择边沿触发方式，选择触发响应方式

5，配置NVIC，选择一个合适优先级

中断编程的建议

1，中断函数里，不要执行耗时过程的代码，中断过程要简短快速。
2，多用变量跟标志位减少耦合性，让独立起来，好类聚，低耦合
 

作者：Z.