标签：配置 05 中断 InitStruct NVIC 讲解 GPIO EXTI

前言

又鸽了几天的文章，最近在做一个手表项目，这个项目用到了很多知识，特别是中断的知识特别的多，所以这一篇文章来讲讲外部中断，等下一章说一下内部中断。

一、什么是中断

例如你现在在搞一个项目，然后突然看到你自己写的便条，上面写着今天该写文章了，然后你就会停下手中的项目，转去写文章，当文章写完后又继续的做项目，这个过程就是一个中断。

也就是说中断就是一个打断当前执行的任务，转去执行另外一个任务，当这个任务执行完成后就会返回执行被打断的任务。

上面就是中断执行的一个逻辑。

二、如何使用中断

上面我们简单的了解了一下中断，大概了解了中断是需要外部信号的，但是光有外部信号进来也不行，我们还需要配置内部，就比如上面举的例子，你看到了便条，但是你忘记这件事了，是不是就会忽略掉那个便条，stm32也是一样，你设置了外部的信号，但是你没设置stm32内部，让它知道这个信号是中断，这样是没用的，所以我们要对stm32进行配置。

在配置之前首先要了解stm32处理中断的硬件环境，这样我们才知道如何配置。

1.stm32中断结构

因为我们这里讲的是外部中断，在stm32中控制外部中断的是EXTI控制器，所以这里有GPIO口，GPIO口经过AFIO引脚选择器后选择出引脚转到EXTI检测器后会到NVIC中进行排队触发，如果前面有正在执行的中断，NVIC会根据这个中断的抢占优先级来进行强占，如果没有正常排队；如果同时有两个中断同时触发，会根据它们之间的响应优先级来进行排队响应。

1.1 AFIO中断引脚选择

这个连接这GPIO口的所有引脚，进入了这个器件后，这个器件会将同一个号码的引脚分为一个引脚，比如说PA1、PB1、PC1....分为一个引脚，其他的引脚也是这样的分类，我们配置引脚为中断接受引脚后，AFIO会将这个引脚设置为对应的名字，然后将这个引脚发送给EXTI进行检测和控制，这里可以看到上图有一个16，代表的是只能接受16个引脚。

1.2 EXTI边缘检测

当配置好后，就可以将配置的引脚设置进EXTI中进行配置模式，配置好后进入NVIC进行配置抢占优先级和响应优先级。

1.3 NVIC优先级配置

到NVIC中就开始配置优先级，当优先级配置好后，NVIC就会让配置好的这个中断进行执行。

这样就是一个中断的执行过程，下面就是介绍一下配置了。

2.配置stm32的中断

了解了上面的那些元器件，接下来就是代码的配置实现了。

1.打开时钟

我们在做32的时候要，无论是做什么都需要打开对应的时钟，打开后才能正常的使用。

在上面的硬件介绍中我们了解到，需要打开GPIO的时钟、AFIO的时钟。

为什么不打开EXTI和NVIC的时钟呢？因为EXTI是和GPIO在一起的，当打开了GPIO的时钟，EXTI的时钟就打开了，而NVIC是在内核中的，这个时钟是在单片机启动有时钟时就可以直接使用，所以不用再麻烦的打开时钟进行操作。

AFIO的时钟是属于APB2中的，所以打开时钟的代码也很简单：

RCC_APB2PriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOx, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

其中RCC_APB2Periph_GPIOx是你要开启的GPIO口的时钟，这里就不具体举例子了。

2.配置GPIO口

打开时钟后就可以配置GPIO口了，一般我们使用GPIO口来接受中断信号，所以需要配置GPIO口，配置的方法之前在将IO口的操作时已经讲了，主要是GPIO口该是什么模式来进行接受呢？

其实和输入一样，如果这个按钮是接地，那这个就设置为上拉输入，如果是接电源，那就下拉输入：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   // 这里默认为接地
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);

3.配置AFIO控制

配置完成后我们接下来AFIO控制，了解过AFIO的都知道，AFIO是GPIO重映像的一个部件，在32中有一些引脚有一个重映像功能，如果我们需要使用到这个重映像的话就需要使用AFIO进行重映像配置。

在这也是，其实你可以理解为将接受中断信号的引脚重映像为中断引脚，配置的方法很简单，只需要使用下面的一个语句就可以了：

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOx, GPIO_PinSourcex);

其中GPIO_PortSourceGPIOx是GPIO组，如果要设置为GPIOB的，那这里就写GPIO_PortSourceGPIOB。

GPIO_PinSourcex是GPIO口中需要配置的引脚，比如说是12引脚，那这里就填写GPIO_PinSource12。

4.配置EXTI功能

配置完成AFIO后现在就要来配置EXTI中断控制器了，配置方法其实和GPIO口的配置一样，首先创建一个结构体，然后配置结构体中的内容，然后交给初始化函数就可以了，配置代码如下：

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct = {0};
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;   // 设置中断模式
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;    // 使能中断通道
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;     // 触发模式
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Linex;   // 设置通道
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

其中EXTI_Linex是设置通道，比如上面设置12引脚为中断模式，那这里就填写EXTI_Line12即可。

5.配置NVIC

现在需要配置个NVIC就可以将stm32的中断配置完成了，配置NVIC的步骤也是和配置GPIO一样，但是在设置之前需要给NVIC一个分组，这个分组的作用是设置抢占优先级和响应优先级的范围，每个组的抢占和响应可选的值不一样，下面是分组对应的优先级的范围：

组名	抢占优先级	响应优先级
NVIC_PriorityGroup_0	0~4	0
NVIC_PriorityGroup_1	0~3	0~1
NVIC_PriorityGroup_2	0~2	0~2
NVIC_PriorityGroup_3	0~1	0~3
NVIC_PriorityGroup_4	0	0~4

配置的代码如下：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

这里设置是组二，这个设置NVIC的组只有设置的第一次有用，如果你在其他再次调用了这个函数，组配置的不一样那也不会进行更改，相当于只要执行了一次这个函数就再也修改不了了，设置完成后就可以开始配置NVIC了：

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;    // 选择启用的IRQ通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;   // 设置抢占优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;          // 设置响应优先级
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

这里需要注意一下，这里的抢占和响应的优先级如果超过了配置的组中的优先级，那会出问题，不要超过即可。

这里EXTI15_10_IRQn是设置启用的通道，前面配置的通道需要在这变为IRQ通道，这里可以在源码中进行查看对应的通道，比如说我配置的是2引脚，那么这里写EXTI2_IRQn。

这里就写完配置中断的代码了，全部的代码如下：

6.配置完整代码

// 开启时钟
RCC_APB2PriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOx, ENABLE);    // 这里需要对应的GPIO口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

// 配置GPIO口
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   // 这里默认为接地
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x;    // 这里需要写响应的引脚
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);

// 配置AFIO
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOx, GPIO_PinSourcex);    // 这里需要写具体的GPIO口和引脚

// 配置EXTI
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct = {0};
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;   // 设置中断模式
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Linex;   // 这里需要写具体的通道
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

// 配置NVIC组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_x);  // 这里要写具体的组

// 配置NVIC
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;    // 选择启用的IRQ通道
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;   // 设置抢占优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;          // 设置响应优先级
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

配置完成中断后，stm32知道要执行中断了，但是中断的内容却没有，就比如你现在看到字条了，你知道要写文章了，已经停止做项目的操作了，但是你不知道该写什么文章，所以我们现在要做的就是告诉32，你触发了这个中断后要进行什么操作。

这一步就叫做写中断服务函数，让它接收到这个中断后能转去执行对应的函数和内容。

3.书写中断服务函数

这里中断服务函数的函数名不是想叫什么就可以叫什么的，而是在启动文件中已经标注好了的，我们只需要给它拿下来就可以了

这里可以看到很多，我们找在NVIC配置好的那个IRQ通道的名称的就可以了，比如是EXTI2_IRQn，那这里我们要的是EXTI2_IRQHandler，一样的道理，这里就以这个EXTI2_IRQHandler举例子，那我们开始写函数：

void EXTI2_IRQHandler(void)
{

}

这样中断函数就写好了，现在就是需要在里面填写内容了，内容一般是自己来规定的，但是有一些内容需要写好，首先是判断中断标志位，要判断一下是不是这个引脚触发的，函数如下：

EXTI_GetITStatus(EXTI_Linex);

EXTI_Linex是设置的通道，然后这个函数的返回值是SET和RESET，当触发时返回SET，没触发时返回RESET。

然后就是清除中断标志位，要手动进行一次复位，使得下一次能够正常的进行触发，函数如下：

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Linex);

我们在中断服务函数中就先写好这样的代码：

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Linex) == SET)
    {
        // 你自己的代码

        // ===========
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Linex);
    }
}

中断服务函数可以写在任意的位置，不需要在main函数中进行调用，这个中断函数的调用又系统来进行。

总结

在中断函数中尽量不要执行一些耗费大量时间的内容，我一般是使用变量来进行控制，控制变量然后在main函数中判断这个变量的值，然后才执行相应的操作，一般我用中断来进行按键的控制，因为这个效率比较高，但是抖动问题还是比较严重的，可以用做其他的地方。

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From： https://www.cnblogs.com/Lavender-edgar/p/18329053

05 详细的中断讲解

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