STM32 外部中断详解（原理+配置代码）

本文介绍了STM32基于标准外设库的外部中断配置，以及基于参考手册如何更加寄存器配置外部中断

文章目录

1 前言
2 STM32的外部中断
3 中断服务函数的映射关系
4 外部中断的配置
5 寄存器的操作
- 5.1 硬件中断选择
- 5.2 硬件事件选择
- 5.3 软件中断/事件的选择
6 总结

1 前言

打算写一下中断，又忍不住想说一下中断的概念，去书上翻一翻，或者自己在搜索引擎上搜一下，都可以找到一大堆，包括本文写的这个外部中断也不例外。如果要写光是中断就可以单独写一篇了，所以本文直入主题，对于STM32的外部中断进行详细的剖析。

2 STM32的外部中断

下图来自《STM32参考手册》，从整个架构图可以知道，外部中断的功能可以配置六个寄存器；

中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）
事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）
上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）
下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）
软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）
挂起寄存器（EXTI_PR）

EXTI支持配置20个中断和事件屏蔽位；
GPIO端口以下图的方式连接到16个外部中断/事件线上；EXTI_Line0 — EXTI_Line15；
EXTI_Line16 连接到PVD输出 ;
EXTI_Line17连接到RTC闹钟事件;
EXTI_Line18连接到USB唤醒事件;
EXTI_Line19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品);

GPIO的映射关系图如下所示；

3 中断服务函数的映射关系

GPIO	IRQn	IRQHandler
GPIO_Pin0	EXTI0_IRQn	EXTI0_IRQHandler
GPIO_Pin1	EXTI1_IRQn	EXTI1_IRQHandler
GPIO_Pin2	EXTI2_IRQn	EXTI2_IRQHandler
GPIO_Pin3	EXTI3_IRQn	EXTI3_IRQHandler
GPIO_Pin4	EXTI4_IRQn	EXTI4_IRQHandler
GPIO_Pin5 — GPIO_Pin9	EXTI9_5_IRQn	EXTI9_5_IRQHandler
GPIO_Pin10 — GPIO_Pin15	EXTI15_10_IRQn	EXTI15_10_IRQHandler

4 外部中断的配置

宏定义，抽象一下接口，方便后面修改；

#define Z_GPIO_PIN    GPIO_Pin_5
#define Z_GPIO_PORT   GPIOE
#define Z_PortSource  GPIO_PortSourceGPIOE
#define Z_PinSource   GPIO_PinSource5
#define Z_Line        EXTI_Line5
#define Z_IRQ         EXTI9_5_IRQn

GPIO的配置；这里GPIO的输入模式可以配置为浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING），上拉输入（GPIO_Mode_IPU）或者下拉输入（GPIO_Mode_IPD），具体如下图所示；
GPIO的配置代码如下；

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Z_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(Z_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

不要忘记外设总线时钟的配置；

 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF |RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);

EXTI的配置，EXTI_Trigger这里支持三种模式；

EXTI_Trigger_Rising 上升沿触发；
EXTI_Trigger_Falling 下降沿触发；
EXTI_Trigger_Rising_Falling 上升沿和下降沿都可以触发；

GPIO_EXTILineConfig(Z_PortSource, Z_PinSource);EXTI_InitStructure.EXTI_Line = Z_Line;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    //下降沿
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

NVIC的配置

 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = Z_IRQ;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

中断服务函数

void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{//中断服务函数
}

以上就完成了检测下降沿信号的GPIOE5的外部中断；
也参考官方DEMO，
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\EXTI\EXTI_Config。

5 寄存器的操作

以下摘自**《STM32参考手册》**
产生产生中断的步骤，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器，同时在**中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的挂起位也随之被置1。在挂起寄存器（EXTI_PR）的对应位写1，将清除该中断请求。
产生事件的步骤：必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置2个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）**的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件请求脉冲，对应的挂起位不被置1。通过在软件中断/事件寄存器写1，也可以通过软件产生中断/事件请求。

中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）
事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）
上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）
下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）
软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）
挂起寄存器（EXTI_PR）

IMR如下图所示，其他几个类似；

5.1 硬件中断选择

通过下面的过程来配置20个线路做为中断源：

配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)
配置所选中断线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)；
配置对应到外部中断控制器(EXTI)的NVIC中断通道的使能和屏蔽位，使得20个中断线中的请求可以被正确地响应。

5.2 硬件事件选择

通过下面的过程，可以配置20个线路为事件源

配置20个事件线的屏蔽位(EXTI_EMR)
配置事件线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)

5.3 软件中断/事件的选择

20个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过程：

配置20个中断/事件线屏蔽位(EXTI_IMR, EXTI_EMR)
设置软件中断寄存器的请求位(EXTI_SWIER)

6 总结

本文参考stm32手册对于外部中断的概念以及配置进行了介绍，本人能力有限，难免存在错误和纰漏，请大佬不吝赐教。