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【STM32】中断编程入门指南

目录

一、中断

1.中断处理流程

2.STM32中断和异常向量表

二、STM32F103按键中断点亮LED灯

1.Keil工程建立

2.代码解释

（1）GPIO初始化配置

（2)开启I/O端口的时钟和复用时钟

（3）设置I/O引脚与中断线路的映射关系

（4）初始化EXTI，配置EXTI相关参数并使能

（5）初始化NVIC，配置NVIC参数并使能

（6）编写中断服务程序

3.实物结果

三、采用串口中断方式重写上篇博客的串口通信任务

1.当stm32接收到1个字符“s”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到1个字符“t”时，持续发送“hello windows!”

（1）代码实现

（2）代码解释

（3）实物连接和程序烧录

（4）实验结果

2.当stm32接收到字符“stop stm32!”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“go stm32!”时，持续发送“hello windows!”

（1）代码实现

（2）实验结果

参考博客：

一、中断

计算机在执行程序过程中，当出现异常情况（断电等）或特殊请求（数据传输等）时，计算机暂停现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求进行处理，处理完毕后再返回到现行程序的中断处，继续执行原程序，这就是“中断”。

1.中断处理流程

中断请求、中断响应、中断服务和中断返回

单重中断的中断处理流程

多重中断的中断处理流程

2.STM32中断和异常向量表

中断向量表：当发生了异常或中断，内核要想响应这些异常或中断，就需要知道这些异常或中断的服务程序的入口地址，再由入口地址找到相应的中断服务程序

入口地址一般存放在程序存储器（ROM），默认情况下，Cortex-M3内核的中断向量表从零地址处开始，且每个向量占用4个字节。

二、STM32F103按键中断点亮LED灯

1.Keil工程建立

img

img

添加文件，添加的文件可与上一个博客中串口通信的文件相同，只是需要稍微改一下。具体改动如下：

将LED.c文件的代码更换为如下代码：

#include "stm32f10x.h"              

uint16_t LED_Count;
void LED_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);  
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);  

	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);
	
	EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line14;
	EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
	EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
	EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
	EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)== SET)
	{
			GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;	
			RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
			GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
			GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
		
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==Bit_RESET)
		{
			GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		}
	    else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==Bit_SET)
		{
			GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		}
		
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
	}
}

将LED.h的代码改为：

#ifndef _LED_H
#define _LED_H

void LED_Init(void);

#endif

将main.c的代码改为：

#include "stm32f10x.h"
#include "LED.h"
int main(void)
{
	LED_Init();
	while(1)
	{
		
	}
}

2.代码解释

下面我们介绍此次代码中EXTI标准外设库中断配置的步骤

（1）GPIO初始化配置

	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

初始化I/O口为浮空输入模式

（2)开启I/O端口的时钟和复用时钟

GPIO用作EXTI外部中断功能引脚，必须开启复用功能，打开相应引脚的AFIO时钟，通过调用RCC_APB2PeriphClockCmd()函数实现

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

（3）设置I/O引脚与中断线路的映射关系

GPIO引脚作为中断功能引脚用来触发外部中断时，需将GPIO的引脚与相应的中断线关联在一起，使用库函数GPIO_EXTILineConfig来实现这种映射关系。

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);

（4）初始化EXTI，配置EXTI相关参数并使能

    EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line14;//设置外部中断线14中断
	EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE; //使能该外部中断线
	EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//设置为中断模式
	EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;//设置为下降沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

（5）初始化NVIC，配置NVIC参数并使能

NVIC相关的配置主要包括配置中断优先级的中断分组，确定各具体中断的抢占优先级和响应优先级的大小。

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

（6）编写中断服务程序

中断服务程序主要包括检测中断线路的状态、中断处理的内容和清除相关的中断

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)== SET)//判断某个线上的中断是否发生
	{
			GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;	
			RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
			GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
			GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
		
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==Bit_RESET)
		{
			GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		}
	    else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==Bit_SET)
		{
			GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
		}
		
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除中断标志
	}
}

3.实物结果

三、采用串口中断方式重写上篇博客的串口通信任务

1.当stm32接收到1个字符“s”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到1个字符“t”时，持续发送“hello windows!”

Keil工程的建立和上个博客中串口通信的工程建立一致，添加的文件夹也一致。

（1）代码实现

将main.c改为：

#include "stm32f10x.h"
#include "misc.h"
#include <string.h>

volatile uint8_t send_enabled = 0;  // 全局变量，控制发送行为

void USART_Configuration(void) {
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 打开 GPIO 与 USART 端口的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // 配置 USART1 Tx (PA.09) 为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 USART1 Rx (PA.10) 为浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置 USART 参数
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    // 使能 USART
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

    // 使能接收中断
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);

    // 配置 NVIC
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART1_IRQHandler(void) {
    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {
        char data = USART_ReceiveData(USART1);
        if(data == 's') {  // 接收到 's' 停止发送
            send_enabled = 0;
        } else if (data == 't') {  // 接收到 't' 开始发送
            send_enabled = 1;
        }
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
    }
}

void Delay(__IO uint32_t nCount) {
    for(; nCount != 0; nCount--);
}

int main(void) {
    SystemInit();
    USART_Configuration();

    char *str = "hello windows!\r\n";
    while(1) {
        if(send_enabled) {
            for(uint32_t i = 0; i < strlen(str); i++) {
                while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
                USART_SendData(USART1, str[i]);
            }
        }
        Delay(5000000);
    }
}

（2）代码解释

先通过函数SystemInit（）进行系统时钟的初始化。

然后通过函数USART_Configuration（）进行串口的配置和一系列设置。

根据接收到的字符来改变send_enabled的值，当接收字符't'时，send_enabled值为1，当接收字符's'时send_enabled值为0。在main函数中判断send_enabled的值。若为1则for循环输出字符串hello windows！。

Delay（）用于延时，控制字符串发送速度。

（3）实物连接和程序烧录

（4）实验结果

2.当stm32接收到字符“stop stm32!”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“go stm32!”时，持续发送“hello windows!”

（1）代码实现

将main.c的代码改为：

#include "stm32f10x.h"
#include "misc.h"
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE 100
volatile char buffer[BUFFER_SIZE];
volatile int buffer_index = 0;
volatile int send_enabled = 0;

void Delay(__IO uint32_t nCount) {
    for (; nCount != 0; nCount--);
}

void USART_Configuration(void) {
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // USART Tx (PA.09) 配置为复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // USART Rx (PA.10) 配置为浮空输入
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 开启接收中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void NVIC_Configuration(void) {
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART1_IRQHandler(void) {
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {
        char data = (char)USART_ReceiveData(USART1);
        if (buffer_index < BUFFER_SIZE - 1) {
            buffer[buffer_index++] = data;
            buffer[buffer_index] = '\0';  // 保持字符串结尾

            char* temp_buffer = (char*)buffer; // 创建一个非 volatile 指针

            if (strstr(temp_buffer, "stop stm32!") != NULL) {
                send_enabled = 0;
                buffer_index = 0;  // 清空缓冲区
            } else if (strstr(temp_buffer, "go stm32!") != NULL) {
                send_enabled = 1;
                buffer_index = 0;  // 清空缓冲区
            }
        }
    }
}

int main(void) {
    SystemInit();
    USART_Configuration();
    NVIC_Configuration();

    char *str = "hello windows!\r\n";
    while (1) {
        if (send_enabled) {
            for (uint32_t i = 0; i < strlen(str); i++) {
                while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
                USART_SendData(USART1, str[i]);
            }
        }
        Delay(5000000);
    }
}

（2）实验结果

参考博客：

STM32以中断的方式点亮LED小灯（标准库）_stm32按键中断控制led灯-CSDN博客

第12周–中断编程入门-CSDN博客

作者：肯德基疯狂星期四-V我50

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