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STM32中断详解：按键中断代码实战与解析

}


配置NVIC\_Config()的目的是选择中断源的优先级以及打开中断通道，主要功能通过配置NVIC初始化结构体NVIC\_InitStruct来完成。通俗的讲，STM32中有很多中断，而当有多个中断同时发生时就涉及到中断执行的先后问题了，所以引入了中断优先级的概念，中断优先级越高中断就越先执行。在这里我们只讨论外部中断的优先级，在 NVIC 有一个专门的寄存器：中断优先级寄存器 NVIC\_IPRx，用来配置外部中断的优先级。优先级高低的比较包括抢占优先级和子优先级，先比较抢占优先级，如果抢占优先级相同就比较子优先级，从而得出中断之间的优先级高低。NVIC的主要任务就是给对应的中断源分配中断优先级。 中断优先级分配的原理繁杂，但固件库编程的好处就是化繁为简，我们只需要按照NVIC\_InitStruct（）中的内容进行配置就行。


**接下来简单讲解一下NVIC\_Config()函数的内容：**  
 **1.首先设置中断优先级分组**  
 中断优先级分组其实是确立一个大纲，中断优先级寄存器 NVIC\_IPRx中有4个位用来确定优先级，中断优先级的分组就是把这4个位分配在抢占优先级和子优先级中。比如设定一个位配置抢占优先级，其余三个位配置子优先级。通过函数NVIC\_PriorityGroupConfig() ; 实现分组，详细代码如下：

1 /**
2 * 配置中断优先级分组：抢占优先级和子优先级
3 * 形参如下：
4 * @arg NVIC_PriorityGroup_0: 0bit for 抢占优先级
5 * 4 bits for 子优先级
6 * @arg NVIC_PriorityGroup_1: 1 bit for 抢占优先级
7 * 3 bits for 子优先级
8 * @arg NVIC_PriorityGroup_2: 2 bit for
9 * 2 bits for 子优先级
10 * @arg NVIC_PriorityGroup_3: 3 bit for 抢占优先级
11 * 1 bits for 子优先级
12 * @arg NVIC_PriorityGroup_4: 4 bit for 抢占优先级
13 * 0 bits for 子优先级
14 * @注意 如果优先级分组为 0，则抢占优先级就不存在，优先级就全部由子优先级控制
15 */
16 void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
17 {
18 // 设置优先级分组
19 SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
20 }


**2.优先级分组完毕后，是配置NVIC初始化结构体**

typedef struct {
2 uint8_t NVIC_IRQChannel; // 中断源
3 uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; // 抢占优先级
4 uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; // 子优先级
5 FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; // 中断使能或者失能
6 } NVIC_InitTypeDef;


初始化结构体的作用是，收集中断源的信息（包括配置的是哪一个中断源、中断源的抢占优先级是多少、中断源的子优先级是多少、中断源的使能是否开启）。  
 NVIC\_IROChannel：用来设置中断源，不同的中断中断源不一样，且不可写错，即使写错了程序也不会报错，只会导致不响应中断。 stm32f10x.h 头文件里面的 IRQn\_Type 结构体定义，这个结构体包含了所有的中断源。  
 NVIC\_IRQChannelPreemptionPriority和NVIC\_IRQChannelSubPriority 分别设置抢占优先级和子优先级，具体的值要根据中断优先级分组来确定。  
 NVIC\_IRQChannelCmd：设置中断使能（ENABLE）或者失能（DISABLE），相当于一个电源总开关。  
 **3.最后借助NVIC初始化函数将NVIC初始化结构体中的信息写入相应的寄存器中** （体现了固件库编程的优点，不需要我们深入到寄存器层次去，只需要掌握相应函数的配置即可）


## 配置EXTI\_Config()函数


**EXTI**（External interrupt/event controller）：外部中断/事件控制器，管理了控制器的 20个中断/事件线。每个中断/事件线都对应有一个边沿检测器，可以实现输入信号的上升沿检测和下降沿的检测。 EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置，可以单独配置为中断或者事件，以及触发事件的属性。  
 按我的理解，EXTI是一个有着多达20个接口的控制器，它可以为每一个接入接口的信号源配置中断（或事件）线、设置信号的检测方式、设置触发事件的性质，也就是说，传入EXTI的仅仅是一个信号，EXTI的功能就是根据信号传入的“线”对信号做出相应的处理，然后将处理后的信号转向NVIC。 就像一个分拣机器，传入的东西经过筛选处理被送往不同的地方，只是EXTI分拣的是信号罢了。 如果说NVIC是配置中断源，那么EXTI就是向NVIC传送中断信号。


**EXTI功能框图：**  
 ![在这里插入图片描述](https://i3.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/20190725004320824.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzQzNzYy,size_16,color_FFFFFF,t_70)EXTI 可分为两大部分功能，一个是产生中断，另一个是产生事件，线路1-2-4-5是产生中断的流程，20/代表着有20条相同的线路。


**接下来讲解一下EXTI\_Config()函数代码：**

void EXTI_Config() /* 主要是连接EXTI与GPIO */
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct ;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct ;

NVIC_Config();

/* 初始化要与EXTI连接的GPIO */
/* 开启GPIOA与GPIOC的时钟 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(KEY1_EXTI_GPIO_CLK | KEY2_EXTI_GPIO_CLK, ENABLE) ;

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = KEY1_EXTI_GPIO_PIN ;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ;
GPIO_Init(KEY1_EXTI_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct) ;

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = KEY2_EXTI_GPIO_PIN ;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ;
GPIO_Init(KEY2_EXTI_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct) ;

/* 初始化EXTI外设 */
/* EXTI的时钟要设置AFIO寄存器 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE) ;
/* 选择作为EXTI线的GPIO引脚 */
GPIO_EXTILineConfig( KEY1_GPIO_PORTSOURCE , KEY1_GPIO_PINSOURCE) ;
/* 配置中断or事件线 */
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = KEY1_EXTI_LINE ;
/* 使能EXTI线 */
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE ;
/* 配置模式：中断or事件 */
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt ;
/* 配置边沿触发 上升or下降 */
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising ;
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct) ;

GPIO_EXTILineConfig( KEY2_GPIO_PORTSOURCE , KEY2_GPIO_PINSOURCE) ;
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = KEY2_EXTI_LINE ;
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE ;
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt ;
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling ;
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

}


代码可大体分为三部分：  
 配置GPIO相应引脚、配置EXTI并连接GPIO引脚、传入NVIC\_Config()  
 **1.配置GPIO相应引脚**  
 该代码是通过按键产生一个电平信号，然后经EXTI处理传入NVIC产生中断的，所以要配置连接按键的GPIO引脚，**主要是设置相应的引脚模式为浮空输入** 。老规矩，先开启相应GPIO的时钟，然后配置引脚初始化结构体，再利用初始化函数将初始化结构体写入寄存器中。  
 **2.配置EXTI并连接GPIO引脚**  
 要操作外设，首先要打开相关的时钟，EXTI挂载在APB2总线上，并且开启时钟时要操作AFIO寄存器 ，准备工作就绪后连接GPIO相应的引脚到EXTI中，前面说了EXTI有20个接口，所以特定的引脚有特定的接口，所以要根据GPIO\_EXTILineConfig()；函数选择用作EXTI线的GPIO引脚，函数说明如下

/**

  • @brief Selects the GPIO pin used as EXTI Line.
  • @param GPIO_PortSource: selects the GPIO port to be used as source for EXTI lines.
  • This parameter can be GPIO_PortSourceGPIOx where x can be (A…G).
  • @param GPIO_PinSource: specifies the EXTI line to be configured.
  • This parameter can be GPIO_PinSourcex where x can be (0…15).
  • @retval None
    /
    void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)
    {
    uint32_t tmp = 0x00;
    /     Check the parameters */
    assert_param(IS_GPIO_EXTI_PORT_SOURCE(GPIO_PortSource));
    assert_param(IS_GPIO_PIN_SOURCE(GPIO_PinSource));

    • tmp = ((uint32_t)0x0F) << (0x04 * (GPIO_PinSource & (uint8_t)0x03));
    AFIO->EXTICR[GPIO_PinSource >> 0x02] &= ~tmp;
    AFIO->EXTICR[GPIO_PinSource >> 0x02] |= (((uint32_t)GPIO_PortSource) << (0x04 * (GPIO_PinSource & (uint8_t)0x03)));
    }

    
其实对应的EXTI线就对应GPIO引脚号，这样看起来还比较直观。  
 连接好GPIO引脚与EXTI后就该配置EXTI的初始化结构体了，结构体如下：

    typedef struct
    {
    uint32_t EXTI_Line; // 中断/事件线
    EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode; // EXTI 模式
    EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; // 触发类型
    FunctionalState EXTI_LineCmd; // EXTI 使能
    } EXTI_InitTypeDef;

    
配置此结构体主要是：选择相应的EXTI线 、选择触发模式、选择产生的结果（中断还是事件）、是否使能EXTI线。  
 **EXTI\_Line**：中断线选择，可选 EXTI\_0 至 EXTI\_19（一共20个）。既然刚才配置好了与GPIO引脚对应的EXTI线，所以初始化结构体中的EXTI线就是与GPIO连接的那个线。  
 **EXTI\_Mode**： EXTI 模式选择，可选为产生中断或者产生事件。就是决定信号的发展方向，是产生中断呢？还是产生事件呢？此处是中断。  
 **EXTI\_Trigger**： EXTI 边沿触发模式，可选上升沿触发、下降 沿 触 发 或 者 上 升 沿 和 下 降 沿 都 触 发。触发信号。  
 **EXTI\_LineCmd**：控制是否使能 EXTI 线，可选使能 EXTI 线或禁用。  
 初始化结构体配置完毕后交由初始化函数写入相应的寄存器中。  
 **3.传入NVIC\_Config()**  
 之后就自动传入NVIC中了。。。


## 编写中断服务函数


到这里就万事俱备只欠东风了，中断的触发与处理及优先级定义都已经安排上了，最后一步就是编写中断函数的内容了，只要进入中断就会执行中断函数中的代码，所以这是收尾工作。STM32的中断服务函数不同于51单片机中的中断服务函数，STM32的所有中断函数都被偷偷安排了，每个中断都有其固定的名字，只有找到这个名字，在这个固定的函数名下编写中断服务函数才是有效的，所有中断函数的编写都要在stm32f10x\_it.c 中，如示：  
 ![在这里插入图片描述](https://i3.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/20190725170127853.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzQzNzYy,size_16,color_FFFFFF,t_70)  
 从所给的信息可得知外设的中断服务函数的名字都存放在startup\_stm32f10x\_xx.s 中，而且是由汇编语言编写，如示：![在这里插入图片描述](https://i3.wp.com/img-blog.csdnimg.cn/20190725171048480.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNzQzNzYy,size_16,color_FFFFFF,t_70)  
 可知EXTI线0到EXTI线4线都是单独的中断函数名、EXTI线5到EXTI线9共用一个中断函数名、EXTI线10线到EXTI线15线共用一个中断函数名。  
 我们要做的就是以相应的EXTI线的中断函数名字在stm32f10x\_it.c中编写中断函数 如下：

    void EXTI0_IRQHandler(void)
    {
    if( EXTI_GetITStatus(KEY1_EXTI_LINE)!=RESET)
    {
    LED1_TOGGLE; //LED1的亮灭状态反转
    }

    EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_EXTI_LINE);

    }

    void EXTI15_10_IRQHandler(void)
    {
    if( EXTI_GetITStatus(KEY2_EXTI_LINE)!=RESET)
    {
    LED2_TOGGLE; //LED2的亮灭状态反转
    }

    EXTI_ClearITPendingBit(KEY2_EXTI_LINE);

    }

    
每次进入中断函数后，靠ITStatus EXTI\_GetITStatus(uint32\_t EXTI\_Line)读取中断是否执行 ，执行完之后要利用void EXTI\_ClearITPendingBit(uint32\_t EXTI\_Line)清除清除中断标志位，以免不断进入中断


## 大功告成


到此完整的中断系统就已经完成，主函数只需调用即可！！！  
 （附上主函数及俩个头文件）  
 希望可以一起交流学习  
 qq:2723808286

    #include “stm32f10x.h”
    #include “bsp_led.h”
    #include “bsp_key.h”

    int main(void)
    {
    LED_GPIO_Config();
    EXTI_Config();

    while(1) 
{
}

    }

    #ifndef __BSP_KEY_H
    #define __BSP_KEY_H

    作者：普通网友

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