SDLu的STM32学习笔记(7)外部中断实验

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1、S.D.Lu的STM32学习笔记(7)外部中断实验概述：中断的应用是单片机初学者遇到的第一道最难的障碍。个人认为，是否掌握中断的使用方法也可以作为是否已经入门的判断依据。ARMCoetex-M3内核的中断系统很庞大，支持多达240个中断通道(不包含16个CM3的中断线)。但是STM32并没有使用CM3核的所有资源，目前STM32(非互联型)可支持60个中断通道，互联型支持68个。本篇笔记将从较容易学习的外部中断入手，详细描述STM32的中断编程方法及步骤。由于STM32外部中断的设置相对于51、AVR等单片机来说要复杂，所以在实验之前先沿着信号路径对相关寄存器

2、进行介绍和分析。STM32外部中断：STM32有20个外部中断源，如下：16个GPIO输入中断；PVD输出；RTC闹钟事件；USB唤醒事件；以太网唤醒事件(只适用于互联型产品)。(本篇讨论的是16个GPIO输入中断。)GPIO输入中断虽然有16个输入通道，但是只占用了7个中断向量。EXTI0~EXTI4各占用一个中断向量，EXTI5~9共用一个，EXTI10~15共用一个。所以在编程的时候EXTI5~9将共用一个中断函数，EXTI10~15共用一个中断函数。这16个外部中断和GPIO的映射图如下。-7-由上图可以看出，这16个中断的输入引脚是可以由用户自己重新

3、定义的。当然是有限制的，例如：EXTI0通道，只能选择PA0，PB0，PC0，PD0，PE0，PF0，PG0这7个引脚中的一个；而EXTI1只能选择名称为Px1的7个引脚中的一个(x可取A~G中的一个)；依次类推，EXTI2只能选择Px2引脚；……。具体选择那个引脚，可由寄存器AFIO_EXTICRx(x可取1~4)的相应位设置。具体操作可参考本文后面的程序。上图说明了EXTIx的输入通道选择方法，下面将介绍相关内部寄存器的作用及配置。上图是外部中断/事件控制器的框图。该框图涉及6个寄存器，(按信号路径)分别是：下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)；上升

4、沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)；软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)；挂起寄存器(EXTI_PR)；中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)；事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)。为了便于理解，我们先将上图简化。首先，左下角的“脉冲发生器”和“事件屏蔽寄存器”是用于产生事件脉冲信号的，为其它外设模块提供触发信号。在本篇笔记我们不涉及该内容，可将这部分模块忽略。欲了解中断和事件的区别，看参考《STM32中外部中断与外部事件》一文。其次，中间的“软件中断事件寄存器”的作用是，为用户提供一个通过软件产生中断的途径，在此也可暂时忽略。“请求挂起寄存器”其实就是中

5、断标志寄存器。简化后得到下图：-7-所以，在外部中断控制器部分我们只需要操作4个寄存器即可：下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)；上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)；挂起寄存器(EXTI_PR)；中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)。简化框图中，最左边的箭头“至NVIC中断控制器”，指向下一个中断处理模块。NVIC的全称是嵌套向量中断控制器。这是STM32外部中断设置最难理解的部分。NVIC对CM3核支持的所有240个通道的中断嵌套进行控制。我们先了解NVIC的相关寄存器。打开固件库的头文件core_cm3.h，查找“NVIC”，找到如下结构体定义

6、：由NVIC的结构体定义可以知道，其中有7个可用的寄存器组：__IOuint32_tISER[8]：中断使能设置寄存器组；__IOuint32_tICER[8]：中断使能清除寄存器组；__IOuint32_tISPR[8]：中断挂起设置寄存器组；__IOuint32_tICPR[8]：中断挂起清除寄存器组；__IOuint32_tIABR[8]：中断激活位寄存器组；__IOuint8_tIP[240]：中断优先级寄存器组，8bit宽度；__Ouint32_tSTIR：软件触发中断寄存器组。这些寄存器的功能描述可参考《Cortex-M3技术参考手册》(广州周立功

7、公司)第8章。STM32最多只有68个中断通道，所以没有使用上述的全部寄存器。对各个中断的优先级设置就是通过写这些寄存器组完成的。需要说明一点，STM32的中断优先级寄存器只用了8位宽度的高4位，而这4位的意义则由寄存器AIRCR的[10：8]这3个位的设置决定。AIRCR寄存器的说明请参考《Cortex-M3技术参考手册》正文第83~84页。AIRCR被定义在SCB_Type结构体中，在core_cm3.h第160行。关于中断优先级设置和中断过程的更多详细说明，可参考《STM32中断优先级相关概念与使用笔记》(华东师大)和《Cortex-M3权威指南》(宋岩

8、译)第八章的“中断建立全过程的演示”一