外部中斷的使用

stm32學習筆記：外部中斷的使用

中斷對於開發嵌入式系統來講的地位絕對是毋庸置疑的，在c51

微控制器時代，一共只有

5個中斷，其中

2個外部中斷，

2個定時

/計數器中斷和乙個串列埠中斷，但是在

stm32

中，中斷數量大大增加，而且中斷的設定也更加複雜。今天就將來**一下關於

stm32

中的中斷系統。

1 基本概念

arm coetex-m3核心共支援

256個中斷，其中

16個內部中斷，

240個外部中斷和可程式設計的

256級中斷優先順序的設定。

stm32

目前支援的中斷共

84個（

16個內部

+68個外部），還有

16級可程式設計的中斷優先順序的設定，僅使用中斷優先順序設定

8bit

中的高4

位。

stm32可支援

68個中斷通道，已經固定分配給相應的外部裝置，每個中斷通道都具備自己的中斷優先順序控制位元組

pri_n(8

位，但是

stm32

中只使用

4位，高

4位有效)，每

4個通道的

8位中斷優先順序控制字構成乙個

32位的優先順序暫存器。

68個通道的優先順序控制字至少構成17個

32位的優先順序暫存器。

4bit的中斷優先順序可以分成

2組，從高位看，前面定義的是搶占式優先順序，後面是響應優先順序。按照這種分組，

4bit

一共可以分成

5組

第0組：所有

4bit

用於指定響應優先順序；

第1組：最高

1位用於指定搶占式優先順序，後面

3位用於指定響應優先順序；

第2組：最高

2位用於指定搶占式優先順序，後面

2位用於指定響應優先順序；

第3組：最高

3位用於指定搶占式優先順序，後面

1位用於指定響應優先順序；

第4組：所有

4位用於指定搶占式優先順序。

所謂搶占式優先順序和響應優先順序，他們之間的關係是：具有高搶占式優先順序的中斷可以在具有低搶占式優先順序的中斷處理過程中被響應，即中斷巢狀。

當兩個中斷源的搶占式優先順序相同時，這兩個中斷將沒有巢狀關係，當乙個中斷到來後，如果正在處理另乙個中斷，這個後到來的中斷就要等到前乙個中斷處理完之後才能被處理。如果這兩個中斷同時到達，則中斷控制器根據他們的響應優先順序高低來決定先處理哪乙個；如果他們的搶占式優先順序和響應優先順序都相等，則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪乙個。每乙個中斷源都必須定義2

個優先順序。

有幾點需要注意的是：

1）如果指定的搶占式優先級別或響應優先級別超出了選定的優先順序分組所限定的範圍，將可能得到意想不到的結果；

2）搶占式優先級別相同的中斷源之間沒有巢狀關係；

3）如果某個中斷源被指定為某個搶占式優先級別，又沒有其它中斷源處於同乙個搶占式優先級別，則可以為這個中斷源指定任意有效的響應優先級別。

2 gpio外部中斷

stm32中，每乙個

gpio

都可以觸發乙個外部中斷，但是，

gpio

的中斷是以組位乙個單位的，同組間的外部中斷同一時間只能使用乙個。比如說，

pa0，

pb0，

pc0，

pd0，

pe0，

pf0，

pg0這些為

1組，如果我們使用

pa0作為外部中斷源，那麼別的就不能夠再使用了，在此情況下，我們智慧型使用類似於

pb1，

pc2這種末端序號不同的外部中斷源。每一組使用乙個中斷標誌

extix

。exti0

– exti4這5

個外部中斷有著自己的單獨的中斷響應函式，

exti5-9

共用乙個中斷響應函式，

exti10-15

共用乙個中斷響應函式。

對於中斷的控制，stm32

有乙個專用的管理機構：

nvic

。對於nvic

的詳細解釋，可以參考《

arm cortex-m3

權威指南》，

joseph yiu

著，宋岩譯，北京航空航天大學出版社出版，第8章

nvic

與中斷控制。中斷的使能，掛起，優先順序，活動等等部都是

nvic

在管理的。因為我學習

stm32

重點在於如何開發程式，所以內部的一些東西，在此我就不詳細說明了，有感興趣的可以參看上面提到的那本數。

3 程式開發

其實上面那些基本概念和知識只是對stm32

的中斷系統有乙個大概的認識，用程式說話將會更能夠加深如何使用中斷。使用外部中斷的基本步驟如下：

1. 設定好相應的時鐘；

2. 設定相應的中斷；

3. io口初始化；

4. 把相應的

io口設定為中斷線路（要在設定外部中斷之前）並初始化；

5. 在選擇的中斷通道的響應函式中中斷函式。

由於我用的奮鬥開發板沒有引出相應的晶元引腳，所以只能用按鍵來觸發相應的中斷。根據原理圖，k1/k2/k3

連線的是

pc5/pc2/pc3

，因此我將用

exti5/exti2/exti3

三個外部中斷。

pb5/pd6/pd3

分別連線了三個

led燈。中斷的效果是按下按鍵，相應的

led燈將會被點亮。

1、設定相應的時鐘

首先需要開啟gpiob

、gpioc

和gpioe

（因為按鍵另外一端連線的是

pe口）。然後由於是要用於觸發中斷，所以還需要開啟

gpio

復用的時鐘。相應的函式在

gpio

的學習筆記中有了詳細了解釋。詳細**如下：

void rcc_cfg()

設定相應的時鐘所需要的

rcc函式在

stm32f10x_rcc.c

中，所以要在工程中新增此檔案。

2、設定好相應的中斷

設定相應的中斷實際上就是設定nvic

，在stm32

的韌體庫中有乙個結構體

nvic_inittypedef

，裡面有相應的標誌位設定，然後再用

nvic_init()

函式進行初始化。

詳細**如下： void nvic_cfg()

由於有3

個中斷，因此根據前文所述，需要有3個

bit來指定搶占優先順序，所以選擇第

2組。又由於

exti5-9

共用乙個中斷響應函式，所以

exti5

選擇的中斷通道是

exti9_5_irqchannel

，詳細資訊可以在標頭檔案中查詢得到。用到的

nvic

相關的庫函式在

stm32f10x_nivc.c

中，需要將此檔案複製並新增到工程中。具體位置可以檢視關於

gpio

的筆記。這段**編譯起來沒有任何問題，但是在鏈結的時候就會報錯，需要把

stm32f10xr.lib

加入工程中，具體位置在…

\keil\arm\rv31\lib\st\stm32f10xr.lib

。

3、io

口初始化

void io_cfg()

其中連線外部中斷的引腳需要設定為輸入狀態，而連線

led的引腳需要設定為輸出狀態，初始化

pe.2

是為了使得按鍵的另外一端輸出低電平。

gpio

中的函式在

stm32f10x_gpio.c

中。

4、把相應的io

口設定為中斷線路

由於gpio

並不是專用的中斷引腳，因此在用

gpio

來觸發外部中斷的時候需要設定將

gpio

相應的引腳和中斷線連線起來，

具體**如下： void exti_cfg() exti_cfg

中需要呼叫到的函式都在

stm32f10x_exti.c。

5. 寫中斷響應函式

stm32不像

c51微控制器那樣，可以用過

interrupt

關鍵字來定義中斷響應函式，

stm32

的中斷響應函式介面存在中斷向量表中，是由啟動**給出的。預設的中斷響應函式在

stm32f10x_it.c

中。因此我們需要把這個檔案加入到工程中來。在這個檔案中，我們發現，很多函式都是只有乙個函式名，並沒有函式體。我們找到

exti2_irqhandler()

這個函式，這就是

exti2

中斷響應的函式。我的目標是將

led燈點亮，所以函式體其實很簡單：

void exti2_irqhandler(void) void exti3_irqhandler(void) void exti9_5_irqhandler(void)

由於exti5-9

是共用乙個中斷響應函式，因此所有的

exti5

– exti9

的響應函式都寫在這個裡面。

6. 寫主函式

#include "stm32f10x_lib.h" void rcc_cfg(); void io_cfg(); void exti_cfg(); void nvic_cfg(); int main() main函式前是函式宣告，

main

函式函式體中都是呼叫初始化配置函式，然後進入死迴圈，等待中斷響應。

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