参考教程:【STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕】
中断
中断含义:在计算机执行主程序运行过程中,出现了特定的中断触发条件(中断源),使得CPU暂停当前正在运行的程序,转而去处理中断程序,处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。
STM32的中断:
68个可屏蔽中断通道,包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设。
使用NVIC统一管理中断,每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级,可对优先级进行分组,进一步设置抢占优先级和响应优先级。
NVIC(嵌套向量中断控制器):STM32内核外设,管理着包括内核和片上所有外设的中断相关的功能。STM32标准库程序设计中使用中断需要设置NVIC。
NVIC(嵌套向量中断控制器)基本结构:
NVIC优先级分组:
NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位(0~15)决定,这4位可以进行切分,分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
抢占优先级高的可以中断嵌套,响应优先级高的可以优先排队,抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队。
设置NVIC需要先设置优先级分组,且NVIC优先级分组类型只能有一种状态。
EXTI
EXTI(Extern Interrupt)外部中断:
EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号,当其指定的GPIO口产生电平变化时,EXTI将立即向NVIC发出中断申请,经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序,使CPU执行EXTI对应的中断程序
- 支持的触发方式:上升沿/下降沿/双边沿/软件触发
- 支持的GPIO口:所有GPIO口,但相同的Pin不能同时触发中断
- 通道数:16个GPIO_Pin,外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒
- 触发响应方式:中断响应/事件响应
- 通道数:16个GPIO_Pin,外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒
- 支持的GPIO口:所有GPIO口,但相同的Pin不能同时触发中断
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EXIT基本结构:
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AFIO(复用功能输入输出):主要用于引脚复用功能的选择和重定义;在STM32中,AFIO主要完成两个任务:复用功能引脚重映射、中断引脚选择;
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外部中断/事件控制:
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标准库代码基本流程:
- 使能GPIOB和AFIO的系统时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
- GPIOB Pin12的引脚初始化(使用PB12作为外部中断信号源)
GPIO_InitTypeDef GPIOB_InitStruct;
GPIOB_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIOB_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIOB_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIOB_InitStruct);
- AFIO选择外部中断源为引脚GPIOB的Pin12
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource12);
- 初始化EXIT中断模式
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line12; //PX12共用中断线12
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
- 初始化NVIC,设置优先级分组模式
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//分组模式参数可见库文件
- 初始化NVIC,选择中断请求通道和优先级
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
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);