STM外部中斷實驗課件

1、ALIENTEK第 6 講 外部中斷實驗 6.1 STM32中斷簡介 6.2 中斷管理相關(guān)寄存器 6.3 中斷優(yōu)先級分組 6.4 中斷線 6.5 外部中斷一般配置步驟 6.6 實驗講解例說STM3212022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第1頁，共26頁。ALIENTEK6.1 STM32中斷簡介例說STM3222022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司CM3內(nèi)核支持256個中斷，其中包含了16個內(nèi)核中斷和240個外部中斷，并且具有256級的可編程中斷設(shè)置。但STM32并沒有使用CM3內(nèi)核的全部東西，而是只用了它的一部分。STM32有84個中斷，包括16個內(nèi)核中斷和68個可屏蔽中斷，具

2、有16級可編程的中斷優(yōu)先級。而我們常用的就是這68個可屏蔽中斷，但是STM32的68個可屏蔽中斷，在STM32F103系列上面，又只有60個（在107系列才有68個）。第2頁，共26頁。ALIENTEK例說STM3232022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司STM32的每個IO都可以作為外部中斷的中斷輸入口，這點也是STM32的強大之處。STM32F103的中斷控制器支持19個外部中斷/事件請求。每個中斷設(shè)有狀態(tài)位，每個中斷/事件都有獨立的觸發(fā)和屏蔽設(shè)置。STM32F103的19個外部中斷為： 線015：對應(yīng)外部IO口的輸入中斷。 線16：連接到PVD輸出。 線17：連接到RTC鬧鐘事件。

3、 線18：連接到USB喚醒事件。 第3頁，共26頁。ALIENTEK6.2 中斷相關(guān)寄存器例說STM3242022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司在MDK內(nèi)，與NVIC相關(guān)的寄存器，MDK為其定義了如下的結(jié)構(gòu)體： typedef struct vu32 ISER2; u32 RESERVED030; vu32 ICER2; u32 RSERVED130; vu32 ISPR2; u32 RESERVED230; vu32 ICPR2; u32 RESERVED330; vu32 IABR2; u32 RESERVED462; vu32 IPR15; NVIC_TypeDef;第4頁，共26

4、頁。ALIENTEK例說STM3252022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司ISER2：ISER全稱是：Interrupt Set-Enable Registers，這是一個中斷使能寄存器組。上面說了STM32F103的可屏蔽中斷只有60個，這里用了2個32位的寄存器，總共可以表示64個中斷。而STM32F103只用了其中的前60位。ISER0的bit0bit31分別對應(yīng)中斷031。ISER1的bit027對應(yīng)中斷3259；這樣總共60個中斷就分別對應(yīng)上了。您要使能某個中斷，必須設(shè)置相應(yīng)的ISER位為1，使該中斷被使能(這里僅僅是使能，還要配合中斷分組、屏蔽、IO口映射等設(shè)置才算是一個完整

5、的中斷設(shè)置)。具體每一位對應(yīng)哪個中斷，請參考stm32f10 x_nvic.h里面的第36行處。第5頁，共26頁。ALIENTEK例說STM3262022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司ICER2：全稱是：Interrupt Clear-Enable Registers，是一個中斷除能寄存器組。該寄存器組與ISER的作用恰好相反，是用來清除某個中斷的使能的。其對應(yīng)位的功能，也和ICER一樣。這里要專門設(shè)置一個ICER來清除中斷位，而不是向ISER寫0來清除，是因為NVIC的這些寄存器都是寫1有效的，寫0是無效的。具體為什么這么設(shè)計，請看CM3權(quán)威指南第125頁，NVIC概覽一章。第6頁，共

6、26頁。ALIENTEK例說STM3272022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司ISPR2：全稱是：Interrupt Set-Pending Registers，是一個中斷掛起控制寄存器組。每個位對應(yīng)的中斷和ISER是一樣的。通過置1，可以將正在進(jìn)行的中斷掛起，而執(zhí)行同級或更高級別的中斷。寫0是無效的。ICPR2：全稱是：Interrupt Clear-Pending Registers，是一個中斷解掛控制寄存器組。其作用與ISPR相反，對應(yīng)位也和ISER是一樣的。通過設(shè)置1，可以將掛起的中斷接掛。寫0無效。第7頁，共26頁。ALIENTEK例說STM3282022/8/20廣州市星翼電

7、子科技有限公司IABR2：全稱是：Active Bit Registers，是一個中斷激活標(biāo)志位寄存器組。對應(yīng)位所代表的中斷和ISER一樣，如果為1，則表示該位所對應(yīng)的中斷正在被執(zhí)行。這是一個只讀寄存器，通過它可以知道當(dāng)前在執(zhí)行的中斷是哪一個。在中斷執(zhí)行完了由硬件自動清零。第8頁，共26頁。ALIENTEK例說STM3292022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司IPR15：全稱是：Interrupt Priority Registers，是一個中斷優(yōu)先級控制的寄存器組。這個寄存器組相當(dāng)重要！STM32的中斷分組與這個寄存器組密切相關(guān)。IPR寄存器組由15個32bit的寄存器組成，每個可屏蔽

8、中斷占用8bit，這樣總共可以表示15*4=60個可屏蔽中斷。剛好和STM32的可屏蔽中斷數(shù)相等。IPR0的3124，2316，158，70分別對應(yīng)中中斷30，依次類推，總共對應(yīng)60個外部中斷。而每個可屏蔽中斷占用的8bit并沒有全部使用，而是 只用了高4位。這4位，又分為搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級。搶占優(yōu)先級在前，子優(yōu)先級在后。而這兩個優(yōu)先級各占幾個位又要根據(jù)SCB-AIRCR中中斷分組的設(shè)置來決定。第9頁，共26頁。ALIENTEK6.3 中斷優(yōu)先級分組例說STM32102022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司STM32的中斷分組：STM32將中斷分為5個組，組04。該分組的設(shè)置是由SCB-

9、AIRCR寄存器的bit108來定義的。具體的分配關(guān)系如表5.2所示：AIRCR中斷分組設(shè)置表組AIRCR10：8bit7：4分配情況分配結(jié)果01110：40位搶占優(yōu)先級，4位響應(yīng)優(yōu)先級11101：31位搶占優(yōu)先級，3位響應(yīng)優(yōu)先級21012：22位搶占優(yōu)先級，2位響應(yīng)優(yōu)先級31003：13位搶占優(yōu)先級，1位響應(yīng)優(yōu)先級40114：04位搶占優(yōu)先級，0位響應(yīng)優(yōu)先級第10頁，共26頁。ALIENTEK例說STM32112022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司通過這個表，我們就可以清楚的看到組04對應(yīng)的配置關(guān)系，例如組設(shè)置為3，那么此時所有的60個中斷，每個中斷的中斷優(yōu)先寄存器的高四位中的最高3位

10、是搶占優(yōu)先級，低1位是響應(yīng)優(yōu)先級。每個中斷，您可以設(shè)置搶占優(yōu)先級為07，響應(yīng)優(yōu)先級為1或0。搶占優(yōu)先級的級別高于響應(yīng)優(yōu)先級。而數(shù)值越小所代表的優(yōu)先級就越高。這里需要注意兩點：第一，如果兩個中斷的搶占優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級都是一樣的話，則看哪個中斷先發(fā)生就先執(zhí)行；第二，高優(yōu)先級的搶占優(yōu)先級是可以打斷正在進(jìn)行的低搶占優(yōu)先級中斷的。而搶占優(yōu)先級相同的中斷，高優(yōu)先級的響應(yīng)優(yōu)先級不可以打斷低響應(yīng)優(yōu)先級的中斷。第11頁，共26頁。ALIENTEK例說STM32122022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司結(jié)合實例說明一下：假定設(shè)置中斷優(yōu)先級組為2，然后設(shè)置中斷3(RTC中斷)的搶占優(yōu)先級為2，響應(yīng)優(yōu)先級為1

11、。中斷6（外部中斷0）的搶占優(yōu)先級為3，響應(yīng)優(yōu)先級為0。中斷7（外部中斷1）的搶占優(yōu)先級為2，響應(yīng)優(yōu)先級為0。那么這3個中斷的優(yōu)先級順序為：中斷7中斷3中斷6。 上面例子中的中斷3和中斷7都可以打斷中斷6的中斷。而中斷7和中斷3卻不可以相互打斷！第12頁，共26頁。ALIENTEK6.4 中斷線前面提到STM32有19個中斷線，其中供外部中斷使用的為線015共16根。但是STM32的IO口卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止16個，那么STM32是怎么把16個中斷線和IO口一一對應(yīng)起來的呢？于是STM32就這樣設(shè)計，GPIO的管腳GPIOx.0GPIOx.15(x=A,B,C,D,E，F(xiàn),G)分別對應(yīng)中斷線150。這樣

12、每個中斷線對應(yīng)了最多7個IO口，以線0為例：它對應(yīng)了GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。而中斷線每次只能連接到1個IO口上，這樣就需要通過配置來決定對應(yīng)的中斷線配置到哪個GPIO上了。例說STM32132022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第13頁，共26頁。ALIENTEK例說STM32142022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司GPIO和中斷線的映射關(guān)系圖第14頁，共26頁。ALIENTEKSTM32的IO口與中斷線的對應(yīng)關(guān)系需要配置外部中斷配置寄存器EXTICR。EXTICRx(x=1,2,3,4)一共

13、包含4個寄存器，每個寄存器配置對應(yīng)的4組IO口。以EXTICR1為例，負(fù)責(zé)IO組0-3（Px.0Px.3）：例說STM32152022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第15頁，共26頁。ALIENTEK6.5 外部中斷一般配置步驟 初始化IO口為輸入這一步設(shè)置您要作為外部中斷輸入的IO口的狀態(tài)，可以設(shè)置為上拉/下拉輸入，也可以設(shè)置為浮空輸入，但浮空的時候外部一定要帶上拉，或者下拉電阻。否則可能導(dǎo)致中斷不停的觸發(fā)。在干擾較大的地方，就算使用了上拉/下拉，也建議使用外部上拉/下拉電阻，這樣可以一定程度防止外部干擾帶來的影響。開啟IO口復(fù)用時鐘，設(shè)置IO口與中斷線的映射關(guān)系。 STM32的IO口

14、與中斷線的對應(yīng)關(guān)系需要配置外部中斷配置寄存器EXTICR，這樣我們要先開啟復(fù)用時鐘，然后配置IO口與中斷線的對應(yīng)關(guān)系。才能把外部中斷與中斷線連接起來。復(fù)用時鐘開啟：RCC-APB2ENR|=0 x01;/使能io復(fù)用時鐘例說STM32162022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第16頁，共26頁。ALIENTEK開啟與該IO口相對的線上中斷/事件，設(shè)置觸發(fā)條件。這一步，我們要配置中斷產(chǎn)生的條件，STM32可以配置成上升沿觸發(fā)，下降沿觸發(fā)，或者任意電平變化觸發(fā)，但是不能配置成高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā)。這里根據(jù)自己的實際情況來配置，同時要開啟中斷線上的中斷。這里需要注意的是：如果使用外部中斷，并

15、設(shè)置該中斷的EMR位的話，會引起軟件仿真不能跳到中斷，而硬件上是可以的。而不設(shè)置EMR，軟件仿真就可以進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)，并且硬件上也是可以的。建議不要配置EMR位。配置中斷分組（NVIC），并使能中斷。這一步，我們就是配置中斷的分組，以及使能，對STM32的中斷來說，只有配置了NVIC的設(shè)置，并開啟才能被執(zhí)行，否則是不會執(zhí)行到中斷服務(wù)函數(shù)里面去的。 例說STM32172022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第17頁，共26頁。ALIENTEK編寫中斷服務(wù)函數(shù)。這是中斷設(shè)置的最后一步，中斷服務(wù)函數(shù)，是必不可少的，如果在代碼里面開啟了中斷，但是沒編寫中斷服務(wù)函數(shù)，就可能引起硬件錯誤，從而導(dǎo)致程

16、序崩潰！所以在開啟了某個中斷后，一定要記得為該中斷編寫服務(wù)函數(shù)。在中斷服務(wù)函數(shù)里面編寫您要執(zhí)行的中斷后的操作。 例說STM32182022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司第18頁，共26頁。ALIENTEK6.6 實驗講解例說STM32192022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司硬件設(shè)計LED的連接在上一節(jié)已經(jīng)介紹過了，在MiniSTM32開發(fā)板上的按鍵KEY0是接在PA13上，KEY1是接在PA15上的，WK_UP接在PA0上。第19頁，共26頁。ALIENTEK例說STM32202022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司 實驗現(xiàn)象： ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板上載有的3個按鈕（KEY_UP、KEY0、KEY1），來控制板上的2個LED（DS0和DS1），其中KEY0控制DS0，按一次亮，再按一次，就滅。KEY1控制DS1，效果同DS0。KEY_UP則同時控制DS0和DS1，按一次，他們的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次。第20頁，共26頁。ALIENTEK6.6 實驗講解例說STM32212022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司中斷優(yōu)先級分組函數(shù)：MY_NVIC_PriorityGroupConfig第21頁，共26頁。ALIENTEK例說STM32222022/8/20廣州市星翼電子科技有限公司中斷優(yōu)先級設(shè)置函數(shù)：MY_NVIC_Init()第22