STM32外部中断及串口

一、外部中断的类型

STM32F4 外部中断/事件控制器（EXTI）包含多达 23 个用于产生事件/中断请求的边沿检测器。EXTI 的每根输入线都可单独进行配置，以选择类型（中断或事件）和相应的触发事件（上升沿触发、下降沿触发或边沿触发），还可单独屏蔽。

什么是中断程序在正常运行过程中发生了内部或外部事件时，打断了正在执行的程序，转到外部或内部事件中去执行中断对应的代。

中断的意义高效的去执行程序，不会一直占用MCU的资源。

中断入口中断服务函数：芯片中固定了一段地址空间用来存储程序代码。这一段程序代码是中断执行的程序代码中断的入口：中断服务函数名。

中断的优先级中断优先级：指的是给中断编号，用来区分那件事件先执行，那件事情后执行。编号越小优先级越高

输入线：EXTI 控制器有 20 个中断/事件输入线，这些输入线可以通过寄存器设置为任意一个 GPIO，也可以是一些外设的事件，输入线一般是存在电平变化的信号。
边沿检测电路：它会根据上升沿触发选择寄存(EXTI_RTSR)和下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)对应位的设置来控制信号触发。边沿检测电路以输入线作为信号输入端，如果检测到有边沿跳变就输出有效信号 1 ，否则输出无效信号0。而 EXTI_RTSR 和 EXTI_FTSR 两个寄存器可以控制器需要检测哪些类型的电平跳变过程，可以是只有上升沿触发、只有下降沿触发或者上升沿和下降沿都触发。
NVIC中断控制器：NVIC中断控制器接收到EXTI_PR 寄存器发送的内容，实现中断的发生。
脉冲发生器：脉冲发生器发送信号后会产生事件线路，脉冲信号可以给其他外设电路使用，比如定时器 TIM、模拟数字转换器 ADC等等，这样的脉冲信号一般用来触发 TIM 或者 ADC开始转换。

二、GPIO外部中断的配置

触发方式：STM32 的外部中断是经过边沿来触发的，不支持电平触发。

外部中断分组：STM32 的每个GPIO都能配置成一个外部中断触发源，STM32 经过根据引脚的序号不一样将众多中断触发源分红不一样的组，好比：PA0，PB0，PC0，PD0，PE0，PF0，PG0为第一组，那么依此类推，咱们能得出一共有16 组，STM32 规定，每一组中同时只能有一个中断触发源工做，那么，最多工做的也就是16个外部中断。
三、串口的介绍

1.串口的数据包格式为起始位+数据位+校验位+停止位，所以一般需要设置数据位为8，校验位为1，停止位为1。我们再发送过程中只发送数据，其他的都由硬件来完成了，所以通信的双方在数据包格式配置相同时才能正确通信。
2.除去数据包格式设置一样外，因为串口大多数都是用异步通信，由于没有时钟信号，所以2个通信设备需约定好波特率，常见的有4800、9600、115200等，波特率一致时才能正确通信。
3.stm32的库文件中将这些需要配置的参数都写在了USART_InitTypeDef 结构体中，我们只要对其进行赋值，再调用函数USART_Init(),USART_Init函数会将USART_InitTypeDef 结构体中的数据写入相应的寄存器，这样就完成了对32串口的配置。

串口中断
1.结构体写好后，接下来就是中断函数，串口中断来对接受的数据进行整理，如果串口处理数据的方法相差不是太大，都可以使用此中断函数来整理接收的数据。
2.串口数据整理的思想，以数据接受为例：
(1).开辟两个256字节的数组，用来存放接受或者发送的数据。
(2).数据接收：给256个字节设数据头尾，每当进入一次中断，有一个数据传入就把数据写到结构体的rbuf数组中保存起来，同时把数据头rbuf_head 值+1，当数据头超过数据缓冲区大小时清零。
(3).数据处理：有数据传入就把标志位 com_already 置1，处理完数据后清0，同时更新数据尾部rbuf_tail的数值。
(4).例如：刚上电时都为0，传入8个字节正确的数据，先将8个字节的数据保存在结构体中，同时每传入一个字节数据头加1。置1标志位等待数据处理函数。数据处理函数处理完成数据后将数据尾加8等于数据头。（此时假设数据都是正确的情况，这样就可以造成循环可以保存接受的每一个数据，详情请看第5节代码。
3.中断函数中只写了数据的接受，对于stm32来说，数据发送直接封装为函数更加简单方便。

四、串口的配置方法

1.串口配置时，只有少数值需要时常更改，大部分都是重复内容，因此将常用的这些值做为参数传入。这样调用一个函数可以对所有的串口进行赋值。（串口使用的GPIO在后续的文章中统一配置）借鉴前辈的代码。
2.串口初始化流程开外设时钟->配置引脚（统一配置）->配置参数 ->使能中断 ->使能串口

1、先对端口进行复用或者重映射操作（该程序中是对端口进行复用操作）

2、串口复位，函数为USART_DeInit();

3、串口初始化：USART_Init();

4、中断初始化： NVIC_Init();

5、串口使能：USART_Cmd();

6、开启中断：USART_ITConfig();

7、编写中断处理函数：void USART1_IRQHandler(void)

void MY_USART_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;     //在GPIO_Init函数调用时需定义一个GPIO_InitTypeDef结构体类型变量USART_InitTypeDef USART_InitStrue;    //USART_Init函数调用时需定义一个USART_InitTypeDef结构体类型变量NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;    //USART_Init函数调用时需定义一个NVIC_InitTypeDef结构体类型变量RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//由于串口功能是GPIO的第二功能，所以要对端口进行复用操作，//一般步骤为：GPIO时钟使能-》复用的外设时钟使能-》将端口按照复用的功能进行模式配置USART_DeInit(USART1);    //串口复位GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;    //复用功能推挽输出模式GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;    //PA9GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;    //设置输出速度GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;    //浮空输入模式GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;    //PA10GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);USART_InitStrue.USART_BaudRate=;//设置波特率9600USART_InitStrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制，相关寄存器为CR3USART_InitStrue.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//模式为接收和发送USART_InitStrue.USART_Parity=USART_Parity_No;//无奇偶校验位0x0000，相关寄存器为SR1的PS位USART_InitStrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;    //1个停止位USART_InitStrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;    //数据长度为8位USART_Init(USART1,&USART_InitStrue);    //串口初始化NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn; //串口1对应的中断名称NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;    //使能该中断通道NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=;//抢占优先级为2，因为此程序只有一个中断，故可任意设置NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=;//响应优先级为1，因为此程序只有一个中断，故可任意设置NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);    //中断初始化USART_Cmd(USART1,ENABLE); //串口使能  就是将寄存器CR1中的UE位置1USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能串口中断，也叫开启串口中断，第二个参数是设置具体开启哪种中断，具体为寄存器SR}//在stm32f10x_it.文件
void USART1_IRQHandler(void)        //中断函数
{u16 DATA;if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE))//判断如果收到了数据，收到数据CR1中RXNE位为1，该函数的返回值为1，则执行if包含的语句{DATA=USART_ReceiveData(USART1);//读取数据USART_SendData(USART1,DATA);//发送读到的数据}}int main(void) //主函数{   SystemInit(); //系统时钟设置NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//进行中断分组，分为2组：2位抢占优先级，2位响应优先级MY_USART_Init();    //调用串口初始化函数while();　　//等待中端发生}

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