代码收藏家 MCU按键输入外部中断详解及HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()实现方法指南
目录
一、 硬件板及设计目的
二、建立工程
1.配置GPIO
2.配置时钟源和Debug
3.配置系统时钟
4.配置NVIC
三、代码编写
四、修改HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()
一、 硬件板及设计目的
本文使用的硬件板是ST的开发板NUCLEO-G474RE，板上MCU型号为STM32G474RET6。并按照资源提示设计制造了扩展IO板，有需要此扩展板的留言联系我。
本例设计目的及其功能和操作流程如下。
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用户标签 |
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引脚名称 |
引脚功能 |
GPIO模式 |
默认电平 |
上拉或下拉 |
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LED1 |
|
PB11 |
GPIO_Output |
推挽输出 |
High |
上拉 |
|
LED2 |
|
PB12 |
GPIO_Output |
推挽输出 |
High |
上拉 |
|
KeyRight |
K1 |
PA0 |
EXTI0 |
输入 |
|
上拉 |
|
KeyDown |
K2 |
PA1 |
EXTI1 |
输入 |
|
上拉 |
|
KeyLeft |
K3 |
PA6 |
EXTI[9:5] |
输入 |
|
上拉 |
|
KeyUp |
K5 |
PA7 |
EXTI[9:5] |
输入 |
|
上拉 |
二、建立工程
1.配置GPIO
2.配置时钟源和Debug
打开System Core中的RCC，高速时钟(HSE)选择Crystal/ eramic Resonator，使用片外时钟晶体作为HSE的时钟源。在SYS中将Debug设置Serial Wire。
3.配置系统时钟
将系统时钟(SYSCLK)频率配置为170 MHz。
4.配置NVIC
配置Time base的抢占式优先级为0；配置EXTI0、EXTI1的抢占式优先级为1；配置EXTI[9:5]的抢占式优先级为2；这样处理后，当优先级1的中断执行期间，触发优先级为2的中断时不会及时响应，直到优先级为1的中断执行完毕，才去执行优先级为2的中断。
三、代码编写
为实现设计目的，只需要在main.c的程序里添加外部中断的回调函数就可以。
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if (GPIO_Pin == KeyUp_Pin) //PA7=KeyUp, 使两个LED输出翻转
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
HAL_Delay(500); //软件消除按键抖动的影响
}
else if(GPIO_Pin == KeyRight_Pin) //PA0=KeyRight, 使LED2 输出翻转
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED2_GPIO_Port,LED2_Pin);
HAL_Delay(500); //软件消除按键抖动的影响,观察优先级的作用
}
else if (GPIO_Pin == KeyDown_Pin) //PA1=KeyDown，产生EXTI0 软中断
{
__HAL_GPIO_EXTI_GENERATE_SWIT(GPIO_PIN_0); //产生EXTI0 软中断
HAL_Delay(500); //这个延时也是必要的，否则由于按键抖动，会两次触发
}
else if (GPIO_Pin == KeyLeft_Pin) //PA6=KeyLeft, 使LED1输出翻转
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
HAL_Delay(1000); //软件消除按键抖动的影响,观察优先级的作用
}
}
/* USER CODE END 4 */四、修改HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()
完成回调函数的代码后，下载到开发板上进行测试时，按键按下后的响应并不如预期（预期的现象是每按下一个按键，翻转对应的LED，再次按下按键，再翻转）。例如按下 Keyup键后，两个LED会出现无规律的现象：亮灭两次、或不亮、或亮了后又熄灭，这不是按键抖动影响的。这是由ISR中调用的外部中断通用处理函数HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()的代码引起的，这个函数的代码如下：
/**
* @brief Handle EXTI interrupt request.
* @param GPIO_Pin Specifies the port pin connected to corresponding EXTI line.
* @retval None
*/
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
/* EXTI line interrupt detected */
if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
{
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
}
}这个函数在检测到中断挂起标志后，先清除中断挂起标志，然后再执行回调函数。一般的中断通用处理函数都是这样的处理流程，是为了硬件能及时响应下一次中断。但是对于检测按键输入的外部中断，这是有问题的，因为清除中断挂起标志后，按键的抖动就会触发下一次中断，并将中断挂起标志置位。虽然在回调函数里使用了延时，但是回调函数退出后，NVIC检测到中断挂起标志被置位，就会再执行一次回调函数。
所以，对于外部中断方式的按键输入检测，需要修改一下HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler() 的代码，将清除中断挂起标志位的功能放在后面，即修改为如下的代码，这样修改后的程序运行就实现了设计想要达到的目的了。
/**
* @brief Handle EXTI interrupt request.
* @param GPIO_Pin Specifies the port pin connected to corresponding EXTI line.
* @retval None
*/
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
/* EXTI line interrupt detected */
if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
{
HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
}
}需要注意的是，函数HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler()是文件stm32g4xx_hal_gpio.c中的，这是HAL驱动的原始文件，这个函数里并没有代码沙箱，也不是弱函数，不可以重写。修改这个函数的代码后，在CubeMX 重新生成代码时，这个函数的代码又会变成原来的样子。所以，一定要记得再次改回去。
作者：wenchm
