代码收藏家技术教程 2024-09-25

STM32外部中断学习指南

STM32是一款广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器系列，具备强大的外部中断功能。本文将详细介绍STM32外部中断的原理和使用方法，并通过代码案例进行详细解析。

一、外部中断的原理外部中断是指通过外部输入信号触发的中断事件。STM32的外部中断功能可以用于接收来自外部设备的中断信号，如按键、传感器等。外部中断的原理是通过检测外部引脚的电平变化来触发中断事件。

STM32的外部中断分为两种模式：边沿触发模式和电平触发模式。边沿触发模式可以检测到引脚电平的上升沿或下降沿，并触发中断事件；电平触发模式可以检测到引脚电平的高电平或低电平，并触发中断事件。

二、外部中断的使用方法在STM32中，外部中断可以使用GPIO引脚的EXTI（外部中断）功能来实现。下面我们将通过一个按键控制LED灯亮灭的案例来详细介绍外部中断的使用方法。

硬件准备我们需要准备以下硬件：

一个STM32开发板；

一个按键；

一个LED灯。

引脚配置首先，我们需要对GPIO引脚进行配置。假设我们使用PA0引脚接入按键，使用PB0引脚接入LED灯。在STM32的引脚配置中，需要将PA0引脚配置成输入模式，PB0引脚配置成输出模式。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

//配置PA0引脚
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

//配置PB0引脚
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

在上述代码中：

GPIO_InitStruct.Pin表示要配置的引脚编号；

GPIO_InitStruct.Mode表示引脚的模式，输入模式为GPIO_MODE_INPUT，输出模式为GPIO_MODE_OUTPUT_PP；

GPIO_InitStruct.Pull表示引脚的上下拉电阻，输入模式下可以选择GPIO_PULLUP或GPIO_PULLDOWN；

HAL_GPIO_Init函数用于初始化GPIO引脚。

外部中断的配置接下来，我们需要对外部中断进行配置。在本案例中，我们将使用PA0引脚触发外部中断。

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

//使能外部中断时钟
__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();

//将PA0引脚与外部中断 EXTI0 关联
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

//配置外部中断 EXTI0
EXTI_InitStruct.Line = EXTI_LINE_0;
EXTI_InitStruct.Mode = EXTI_MODE_INTERRUPT;
EXTI_InitStruct.Trigger = EXTI_TRIGGER_RISING_FALLING;
EXTI_InitStruct.Pull = EXTI_PULLUP;
HAL_EXTI_SetConfigLine(&EXTI_InitStruct);

//使能外部中断 NVIC
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

在上述代码中：

__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE()函数用于使能外设时钟；

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()函数用于使能GPIOA引脚的时钟；

GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING表示PA0引脚配置为边沿触发模式，上升沿或下降沿都会触发中断；

EXTI_InitStruct.Line = EXTI_LINE_0表示将外部中断配置到Line0上，与PA0引脚关联；

EXTI_InitStruct.Mode = EXTI_MODE_INTERRUPT表示配置外部中断为中断模式；

EXTI_InitStruct.Trigger = EXTI_TRIGGER_RISING_FALLING表示配置外部中断为上升沿和下降沿触发模式；

EXTI_InitStruct.Pull = EXTI_PULLUP表示配置外部中断时使用上拉电阻；

HAL_NVIC_SetPriority和HAL_NVIC_EnableIRQ函数用于配置外部中断的中断优先级和使能中断向量。

中断处理函数当按键按下或松开时，将会触发外部中断。我们需要编写中断处理函数来处理中断事件。在本案例中，我们将通过修改PB0引脚的电平来控制LED灯。

void EXTI0_IRQHandler(void) {
    if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_PIN_0) != RESET) {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
    }
}

在上述代码中，使用HAL_GPIO_TogglePin函数来修改PB0引脚的电平，达到控制LED灯亮灭的目的。同时，通过HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler函数来清除中断标志。

主函数最后，在主函数中启动外部中断。

int main() {
    // 初始化 HAL 库
    HAL_Init();
    // 配置系统时钟
    SystemClock_Config();
    // 配置外部中断
    Configure_EXTI();
    // 进入主循环
    while(1) {
    }
}

在主函数中，首先需要调用HAL_Init函数来初始化HAL库；然后，调用SystemClock_Config函数来配置系统时钟；最后，调用Configure_EXTI函数来配置外部中断。在主循环中不需要做其他操作。

至此，我们完成了外部中断的配置和使用。当按键按下或松开时，将会触发外部中断，进而调用中断处理函数，控制LED灯的亮灭。

总结本文详细介绍了STM32外部中断的原理和使用方法，并通过一个案例进行了详细解析。希望通过本文的介绍，读者对STM32外部中断有了更加深入的理解，能够在实际项目中灵活运用外部中断功能。

作者：MyM满满