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STM32第四章-外部中断管理
STM32F4 供 IO 口使用的中断线只有 16 个，但是 STM32F4 的 IO 口却远远不止 16 个，那么 STM32F4 是怎么把 16 个中断线和 IO 口一一对应起来的呢？于是 STM32就这样设计，GPIO 的引脚 GPIOx.0-GPIOx.15(x=A,B,C,D,E，F,G,H,I)分别对应中断线 0~15。这样每个中断线对应了最多 9 个 IO 口，以线 0 为例：它对应了
GPIOA.0,GPIOB.0,GPIOC.0,GPIOD.0,GPIOE.0,GPIOF.0,GPIOG.0,GPIOH.0,GPIOI.0。而中断线每次只能连接到 1 个 IO口上，这样就需要通过配置来决定对应的中断线配置到哪个 GPIO 上了。
我举一个例子：我们一个学校（对应一个单片机）有16个老师（对应16根中断线）。但是我们现在有9个班级（GPIOA.0-GPIOI）。每个班级有16个同学(GPIOA_0…..GPIOA_15)。如何让这16位老师负责9个班级一共9X16=144个学生呢？现在的方法就是：让第1个老师负责每个班级的第1位同学。让第2个老师负责每个班级的第2位同学………….,让第16个老师负责每个班级的第16位同学这样就可以了对吧。
哈哈哈 是不是通俗易懂！！！
接下来就是写程序了。
程序配置：
1.第一步当然是初始化你的IO口了对吧。比如我们开始写按键的时候是这样写的。
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOC
}
2.初始化了IO口，接下来我们要干嘛呢？你不是要让按键按下了之后去干别的事吗？那就打开IO口的复用功能：使能EXTI外设对应的时钟。注意：当使用EXTI外设时，使能的是AFIO时钟，而不是EXTI外设时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
打开stm32f4xx_gpio.h。就看到下面这每个班的16个学生了，整整齐齐的排在这里。因为每一个GPIO都有16个管脚，所以这里最大是从
具体代码：
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
注意：如果配置的针脚是4号，那么参数必须是GPIO_PinSource4 如果配置的针脚是3号，那么参数必须是GPIO_PinSource3
4.接下来就是初始化EXTI了：打开stm32f42x_exti.h。就看到这16个老师高兴的站在那里，等待着他的学生(还有几个老师也站在那里但是不是负责GPIO的我们先不管他们)。我们要做的就是让第1个老师去负责第一个班级(GPIOA)的第一个同学(GPIOA_0)。因为你是第一个老师要负责第1个班级自然就是负责班级1的第1个同学啦。
typedef enum
{
EXTI_Mode_Interrupt = 0x00, //中断触发
EXTI_Mode_Event = 0x04 //事件触发
}EXTIMode_TypeDef;
typedef enum
{
EXTI_Trigger_Rising = 0x08, //上升沿触发
EXTI_Trigger_Falling = 0x0C, //下降沿触发
EXTI_Trigger_Rising_Falling = 0x10 //高低电平触发
}EXTITrigger_TypeDef;
#define EXTI_Line0 ((uint32_t)0x00001) /*!< External interrupt line 0 */
#define EXTI_Line1 ((uint32_t)0x00002) /*!< External interrupt line 1 */
#define EXTI_Line2 ((uint32_t)0x00004) /*!< External interrupt line 2 */
#define EXTI_Line3 ((uint32_t)0x00008) /*!< External interrupt line 3 */
#define EXTI_Line4 ((uint32_t)0x00010) /*!< External interrupt line 4 */
#define EXTI_Line5 ((uint32_t)0x00020) /*!< External interrupt line 5 */
#define EXTI_Line6 ((uint32_t)0x00040) /*!< External interrupt line 6 */
#define EXTI_Line7 ((uint32_t)0x00080) /*!< External interrupt line 7 */
#define EXTI_Line8 ((uint32_t)0x00100) /*!< External interrupt line 8 */
#define EXTI_Line9 ((uint32_t)0x00200) /*!< External interrupt line 9 */
#define EXTI_Line10 ((uint32_t)0x00400) /*!< External interrupt line 10 */
#define EXTI_Line11 ((uint32_t)0x00800) /*!< External interrupt line 11 */
#define EXTI_Line12 ((uint32_t)0x01000) /*!< External interrupt line 12 */
#define EXTI_Line13 ((uint32_t)0x02000) /*!< External interrupt line 13 */
#define EXTI_Line14 ((uint32_t)0x04000) /*!< External interrupt line 14 */
#define EXTI_Line15 ((uint32_t)0x08000) /*!< External interrupt line 15 */
#define EXTI_Line16 ((uint32_t)0x10000) /*!< External interrupt line 16 Connected to the PVD Output */
#define EXTI_Line17 ((uint32_t)0x20000) /*!< External interrupt line 17 Connected to the RTC Alarm event */
#define EXTI_Line18 ((uint32_t)0x40000) /*!< External interrupt line 18 Connected to the USB Device/USB OTG FS Wakeup from suspend event */
#define EXTI_Line19 ((uint32_t)0x80000) /*!< External interrupt line 19 Connected to the Ethernet Wakeup event */
那具体的代码就是下面这样的：
void exti_Init(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //外部中断，需要使能AFIO时钟
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);//将EXTI线连接到对应的IO端口上
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; //常用的就是EXTI_Line0-EXTI_Line015负责gpio管脚的那几个
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //中断线使能
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //初始化中断
}
到此为止外部中断就写好了。当然这些函数你可以放在一起，就是下面这样：
void key_exti_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //外部中断，需要使能AFIO时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
//注意：如果配置的针脚是0号，那么参数必须是GPIO_PinSource0 如果配置的针脚是3号，那么参数必须是GPIO_PinSource3
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);//将EXTI线连接到对应的IO端口上
//注意：如果配置的0号针脚，那么EXTI_Line0是必须的 如果配置的针脚是3号，那么参数必须是EXTI_Line3
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; //常用的就是EXTI_Line0-EXTI_Line015负责gpio管脚的那几个
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //初始化中断
}
你以为到次就结束了吗？当然没有。既然有了中断就要有中断优先级。同一时间你爸爸叫你吃饭，正在这时候你女朋友给你打电话。你是先去吃饭了还是先接电话？当然是先接电话对吧。但是单片机可是不知道要先去干嘛。你就必须给他配一下中断优先级。所以就引出了NVIC中断优先级。你要问我NVIC干嘛的，我就告诉你NVIC就是你在同一时间有两个事件来了先干哪一个。这回就有人说了假如我现在有100个事件同时来了先干哪一个呢？不要着急待我细细道来！！！
优先级的定义
优先级的分组
这里我们用阶级来表示抢占优先级，用阶层来表示子优先级。通常我们把响应优先级也叫作子优先级。
1.如果我们按照NVIC_PriorityGroup_4这样分组的话，系统就分配了4位抢占优先级。0位响应优先级。就分了16个阶级（2^4=16），0个阶层。
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4); //设置NVIC中断分组4:4位抢占优先级，0位响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;//使能外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4; //抢占优先级4 因为为分组为4 这里可以设置为0-15
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
2.如果我们按照NVIC_PriorityGroup_2这样分组的话，系统就分配了2位抢占优先级。2位响应优先级。就分了4个阶级（2^2=4），4个阶层。
比如我来了一个中断叫做外部中断1(EXTI1_IRQn)。他的抢占优先级就不能设置为0-15，范围应该是0-3，响应优先级范围设置为0-3,假如在这个时候又来了一个中断叫做外部中断2(EXTI2_IRQn)。他的抢占优先级就可以设置为0-3.响应优先级范围也是0-3。同样的他们优先级可以设置为一样的，也可以设置为不一样的。如果外部中断1的抢占优先级为2，子优先级为1，外部中断2的抢占优先级为2，子优先级为0。那么当两个中断同时发生的时候就会首先响应外部中断2，因为外部中断2子优先级高于外部中断1的子优先级.数值越小优先级越高。
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;//使能外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占优先级2 因为为分组为2 这里可以设置为0-3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级2 因为为分组为4 这里可以设置为0-3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
一般情况下，系统代码执行过程中，只设置一次中断优先级分组，比如分组2，设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱，程序出现意想不到的执行结果。换句话说NVIC_PriorityGroupConfig();这个函数在你的整个程序中只能设置一次，这个要切记！！！
typedef enum IRQn
{
/****** Cortex-M4处理器异常数 ****************************************************************/
NonMaskableInt_IRQn = -14, /*!< 2 Non Maskable Interrupt */
MemoryManagement_IRQn = -12, /*!< 4 Cortex-M4 Memory Management Interrupt */
BusFault_IRQn = -11, /*!< 5 Cortex-M4 Bus Fault Interrupt */
UsageFault_IRQn = -10, /*!< 6 Cortex-M4 Usage Fault Interrupt */
SVCall_IRQn = -5, /*!< 11 Cortex-M4 SV Call Interrupt */
DebugMonitor_IRQn = -4, /*!< 12 Cortex-M4 Debug Monitor Interrupt */
PendSV_IRQn = -2, /*!< 14 Cortex-M4 Pend SV Interrupt */
SysTick_IRQn = -1, /*!< 15 Cortex-M4 System Tick Interrupt */
/****** STM32 特定的中断数量 **********************************************************************/
WWDG_IRQn = 0, /*!< Window WatchDog Interrupt */
PVD_IRQn = 1, /*!< PVD through EXTI Line detection Interrupt */
TAMP_STAMP_IRQn = 2, /*!< Tamper and TimeStamp interrupts through the EXTI line */
RTC_WKUP_IRQn = 3, /*!< RTC Wakeup interrupt through the EXTI line */
FLASH_IRQn = 4, /*!< FLASH global Interrupt */
RCC_IRQn = 5, /*!< RCC global Interrupt */
EXTI0_IRQn = 6, /*!< EXTI Line0 Interrupt */
EXTI1_IRQn = 7, /*!< EXTI Line1 Interrupt */
EXTI2_IRQn = 8, /*!< EXTI Line2 Interrupt */
EXTI3_IRQn = 9, /*!< EXTI Line3 Interrupt */
EXTI4_IRQn = 10, /*!< EXTI Line4 Interrupt */
DMA1_Stream0_IRQn = 11, /*!< DMA1 Stream 0 global Interrupt */
DMA1_Stream1_IRQn = 12, /*!< DMA1 Stream 1 global Interrupt */
DMA1_Stream2_IRQn = 13, /*!< DMA1 Stream 2 global Interrupt */
DMA1_Stream3_IRQn = 14, /*!< DMA1 Stream 3 global Interrupt */
DMA1_Stream4_IRQn = 15, /*!< DMA1 Stream 4 global Interrupt */
DMA1_Stream5_IRQn = 16, /*!< DMA1 Stream 5 global Interrupt */
DMA1_Stream6_IRQn = 17, /*!< DMA1 Stream 6 global Interrupt */
ADC_IRQn = 18, /*!< ADC1, ADC2 and ADC3 global Interrupts */
#if defined(STM32F429_439xx)
CAN1_TX_IRQn = 19, /*!< CAN1 TX Interrupt */
CAN1_RX0_IRQn = 20, /*!< CAN1 RX0 Interrupt */
CAN1_RX1_IRQn = 21, /*!< CAN1 RX1 Interrupt */
CAN1_SCE_IRQn = 22, /*!< CAN1 SCE Interrupt */
EXTI9_5_IRQn = 23, /*!< External Line[9:5] Interrupts */
TIM1_BRK_TIM9_IRQn = 24, /*!< TIM1 Break interrupt and TIM9 global interrupt */
TIM1_UP_TIM10_IRQn = 25, /*!< TIM1 Update Interrupt and TIM10 global interrupt */
TIM1_TRG_COM_TIM11_IRQn = 26, /*!< TIM1 Trigger and Commutation Interrupt and TIM11 global interrupt */
TIM1_CC_IRQn = 27, /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt */
TIM2_IRQn = 28, /*!< TIM2 global Interrupt */
TIM3_IRQn = 29, /*!< TIM3 global Interrupt */
TIM4_IRQn = 30, /*!< TIM4 global Interrupt */
I2C1_EV_IRQn = 31, /*!< I2C1 Event Interrupt */
I2C1_ER_IRQn = 32, /*!< I2C1 Error Interrupt */
I2C2_EV_IRQn = 33, /*!< I2C2 Event Interrupt */
I2C2_ER_IRQn = 34, /*!< I2C2 Error Interrupt */
SPI1_IRQn = 35, /*!< SPI1 global Interrupt */
SPI2_IRQn = 36, /*!< SPI2 global Interrupt */
USART1_IRQn = 37, /*!< USART1 global Interrupt */
USART2_IRQn = 38, /*!< USART2 global Interrupt */
USART3_IRQn = 39, /*!< USART3 global Interrupt */
EXTI15_10_IRQn = 40, /*!< External Line[15:10] Interrupts */
RTC_Alarm_IRQn = 41, /*!< RTC Alarm (A and B) through EXTI Line Interrupt */
OTG_FS_WKUP_IRQn = 42, /*!< USB OTG FS Wakeup through EXTI line interrupt */
TIM8_BRK_TIM12_IRQn = 43, /*!< TIM8 Break Interrupt and TIM12 global interrupt */
TIM8_UP_TIM13_IRQn = 44, /*!< TIM8 Update Interrupt and TIM13 global interrupt */
TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn = 45, /*!< TIM8 Trigger and Commutation Interrupt and TIM14 global interrupt */
TIM8_CC_IRQn = 46, /*!< TIM8 Capture Compare Interrupt */
DMA1_Stream7_IRQn = 47, /*!< DMA1 Stream7 Interrupt */
FMC_IRQn = 48, /*!< FMC global Interrupt */
SDIO_IRQn = 49, /*!< SDIO global Interrupt */
TIM5_IRQn = 50, /*!< TIM5 global Interrupt */
SPI3_IRQn = 51, /*!< SPI3 global Interrupt */
UART4_IRQn = 52, /*!< UART4 global Interrupt */
UART5_IRQn = 53, /*!< UART5 global Interrupt */
TIM6_DAC_IRQn = 54, /*!< TIM6 global and DAC1&2 underrun error interrupts */
TIM7_IRQn = 55, /*!< TIM7 global interrupt */
DMA2_Stream0_IRQn = 56, /*!< DMA2 Stream 0 global Interrupt */
DMA2_Stream1_IRQn = 57, /*!< DMA2 Stream 1 global Interrupt */
DMA2_Stream2_IRQn = 58, /*!< DMA2 Stream 2 global Interrupt */
DMA2_Stream3_IRQn = 59, /*!< DMA2 Stream 3 global Interrupt */
DMA2_Stream4_IRQn = 60, /*!< DMA2 Stream 4 global Interrupt */
ETH_IRQn = 61, /*!< Ethernet global Interrupt */
ETH_WKUP_IRQn = 62, /*!< Ethernet Wakeup through EXTI line Interrupt */
CAN2_TX_IRQn = 63, /*!< CAN2 TX Interrupt */
CAN2_RX0_IRQn = 64, /*!< CAN2 RX0 Interrupt */
CAN2_RX1_IRQn = 65, /*!< CAN2 RX1 Interrupt */
CAN2_SCE_IRQn = 66, /*!< CAN2 SCE Interrupt */
OTG_FS_IRQn = 67, /*!< USB OTG FS global Interrupt */
DMA2_Stream5_IRQn = 68, /*!< DMA2 Stream 5 global interrupt */
DMA2_Stream6_IRQn = 69, /*!< DMA2 Stream 6 global interrupt */
DMA2_Stream7_IRQn = 70, /*!< DMA2 Stream 7 global interrupt */
USART6_IRQn = 71, /*!< USART6 global interrupt */
I2C3_EV_IRQn = 72, /*!< I2C3 event interrupt */
I2C3_ER_IRQn = 73, /*!< I2C3 error interrupt */
OTG_HS_EP1_OUT_IRQn = 74, /*!< USB OTG HS End Point 1 Out global interrupt */
OTG_HS_EP1_IN_IRQn = 75, /*!< USB OTG HS End Point 1 In global interrupt */
OTG_HS_WKUP_IRQn = 76, /*!< USB OTG HS Wakeup through EXTI interrupt */
OTG_HS_IRQn = 77, /*!< USB OTG HS global interrupt */
DCMI_IRQn = 78, /*!< DCMI global interrupt */
CRYP_IRQn = 79, /*!< CRYP crypto global interrupt */
HASH_RNG_IRQn = 80, /*!< Hash and Rng global interrupt */
FPU_IRQn = 81, /*!< FPU global interrupt */
UART7_IRQn = 82, /*!< UART7 global interrupt */
UART8_IRQn = 83, /*!< UART8 global interrupt */
SPI4_IRQn = 84, /*!< SPI4 global Interrupt */
SPI5_IRQn = 85, /*!< SPI5 global Interrupt */
SPI6_IRQn = 86, /*!< SPI6 global Interrupt */
SAI1_IRQn = 87, /*!< SAI1 global Interrupt */
LTDC_IRQn = 88, /*!< LTDC global Interrupt */
LTDC_ER_IRQn = 89, /*!< LTDC Error global Interrupt */
DMA2D_IRQn = 90 /*!< DMA2D global Interrupt */
#endif /* STM32F429_439xx */
} IRQn_Type;
所以我们结合EXTI和NVIC的代码，就可以整理为
void key_exti_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //外部中断，需要使能AFIO时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能PA端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
//注意：如果配置的针脚是0号，那么参数必须是GPIO_PinSource0 如果配置的针脚是3号，那么参数必须是GPIO_PinSource3
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);//将EXTI线连接到对应的IO端口上
//注意：如果配置的0号针脚，那么EXTI_Line0是必须的 如果配置的针脚是3号，那么参数必须是EXTI_Line3
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; //常用的就是EXTI_Line0-EXTI_Line015负责gpio管脚的那几个
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //初始化中断
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//使能外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占优先级2 因为为分组为2 这里可以设置为0-3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
}
当然为了代码的美观，你可以把关于NVIC的代码放到一起便于管理。就像这样，就可以清楚的看到响应的顺序
以上就是所有关于中断和中断管理知识了。这方面不是很难理解，在遇到问题时对看看对应芯片的中文参考手册就可以了。