第一章 外部中斷相關知識介紹

嵌入式開發中，中斷是非常重要的知識點，專門用來處理緊急事件。各種產品設備都有處理緊急事件的產生情況，有中斷的支持這樣才能保證程序的穩定執行；基本上所有單片機里的中斷也分優先級的，可以根據自己的事態緊急性設置優先級。比如：串口中斷、外部中斷、定時器中斷等等。

M4內核一共支持 256 個中斷，其中包含了 16 個內核中斷和 240 個外部中斷，有256級中斷支持可編程設置。STM32F4407沒有全部使用 CM4 內核的東西，只是使用了它的一部分。

STM32F407總共有 92 個中斷，在它的 92 個中斷里面， 包括 10 個內核中斷和 82 個可屏蔽中斷，具有 16 級可編程的中斷優先級， 平時編程常用的就是這 82 個可屏蔽中斷。

** 接來下的詳細編程步驟，需要查看參考手冊，了解寄存器的各項功能：**

第二章 配置按鍵為外部中斷示例

2.1 按鍵的原理圖

2.2 外部中斷配置流程

1. 先初始化按鍵為輸入模式
2. 開啟SYSCFG時鐘
3. 配置中斷線
4. 配置產生的邊沿屬性
5. 設置中斷優先級
6. 編寫中斷服務函數

2.3 設置中斷優先級

中斷優先級設置，是直接調用官方提供的.c文件內部函數封裝而成的。

/*中斷控制器分組*/
#define NVIC_PriorityGroup_0         ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority
                                                            4 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_1         ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority
                                                            3 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_2         ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority
                                                            2 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_3         ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority
                                                            1 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_4         ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority
                                                            0 bits for subpriority */
                                                            
/*
函數功能：設置NVIC中斷控制器優先級
函數形參：
IRQn_Type IRQn：中斷線
uint32_t PreemptPriority:搶占優先級
uint32_t SubPriority:次優先級
*/
void SetNVICPriorityGrouping(IRQn_Type IRQn,uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)
{
	uint32_t Priority;
	NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_2); //設置優先級分組，每個工程只能設置一次
	Priority=NVIC_EncodePriority(NVIC_PriorityGroup_2,PreemptPriority,SubPriority); //編碼優先級
	NVIC_SetPriority(IRQn,Priority); //設置優先級
	NVIC_EnableIRQ(IRQn);
}
復制代碼

2.4 完整示例代碼

#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "sys.h"
#include "exti.h"

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//本程序只供學習使用，未經作者許可，不得用于其它任何用途
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int main(void)
{
	LED_Init();
	KEY_Init();
	USART1_Init(84,115200);
	KEY_EXTI_Init();
	while(1)
	{
			
	}
}

void KEY_Init(void)
{
	/*1. 開時鐘*/
	RCC->AHB1ENR|=1<<0;//使能PORTA時鐘
	RCC->AHB1ENR|=1<<4;//使能PORTE時鐘

	/*2. 配置GPIO口模式*/
	GPIOE->MODER&=~(0x3<<2*2); //清除模式
	GPIOE->MODER|=0x0<<2*2;    //配置輸入模式

	GPIOE->MODER&=~(0x3<<3*2); //清除模式
	GPIOE->MODER|=0x0<<3*2;    //配置輸入模式

	GPIOE->MODER&=~(0x3<<4*2); //清除模式
	GPIOE->MODER|=0x0<<4*2;    //配置輸入模式

	GPIOA->MODER&=~(0x3<<0*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x0<<0*2;    //配置輸入模式
		
	/*3. 配置GPIO口上下拉模式*/
	GPIOE->PUPDR&=~(0x3<<2*2); //清除之前配置
	GPIOE->PUPDR|=0x1<<2*2;    //配置上拉

	GPIOE->PUPDR&=~(0x3<<3*2); //清除之前配置
	GPIOE->PUPDR|=0x1<<3*2;    //配置上拉

	GPIOE->PUPDR&=~(0x3<<4*2); //清除之前配置
	GPIOE->PUPDR|=0x1<<4*2;    //配置上拉

	GPIOA->PUPDR&=~(0x3<<0*2); //清除之前配置
	GPIOA->PUPDR|=0x2<<0*2;    //配置下拉
}


/*
函數功能：按鍵外部中斷初始化
硬件連接：
KEY0 --->PE4  按下為低電平
KEY1 --->PE3  按下為低電平
KEY2 --->PE2  按下為低電平
KEY_UP-->PA0  按下為高電平
*/
void KEY_EXTI_Init(void)
{
	/*1. 開啟SYSCFG時鐘 */
	RCC->APB2ENR|=1<<14;

	/*2. 開放來自線x上的中斷請求*/
	EXTI->IMR|=1<<0; //中斷線0
	EXTI->IMR|=1<<2; //中斷線2
	EXTI->IMR|=1<<3; //中斷線3
	EXTI->IMR|=1<<4; //中斷線4

	/*3. 配置中斷線觸發邊沿*/
	EXTI->RTSR|=1<<0; //上升沿
	EXTI->FTSR|=1<<0; //下降沿

	EXTI->RTSR|=1<<2; //上升沿
	EXTI->FTSR|=1<<2; //下降沿

	EXTI->RTSR|=1<<3; //上升沿
	EXTI->FTSR|=1<<3; //下降沿

	EXTI->RTSR|=1<<4; //上升沿
	EXTI->FTSR|=1<<4; //下降沿

	/*4. 配置產生中斷的對應IO口*/
	SYSCFG->EXTICR[0]&=~(0xf<<0*4);
	SYSCFG->EXTICR[0]|=0x0<<0*4;

	SYSCFG->EXTICR[0]&=~(0xf<<2*4);
	SYSCFG->EXTICR[0]|=0x4<<2*4;

	SYSCFG->EXTICR[0]&=~(0xf<<3*4);
	SYSCFG->EXTICR[0]|=0x4<<3*4;

	SYSCFG->EXTICR[1]&=~(0xf<<0*4);
	SYSCFG->EXTICR[1]|=0x4<<0*4;

	/*5. 配置中斷優先級*/
	SetNVICPriorityGrouping(EXTI0_IRQn,2,2);
	SetNVICPriorityGrouping(EXTI2_IRQn,2,2);
	SetNVICPriorityGrouping(EXTI3_IRQn,2,2);
	SetNVICPriorityGrouping(EXTI4_IRQn,2,2);
}	

/*
功 能：外部中斷線0中斷服務函數
*/

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
 DelayMs(10);
 if(KEY_UP)
 {
	LED0=!LED0;
	LED1=!LED1;
	printf("KEY_UP\r\n");
 }
 EXTI->PR|=1<<0; //清除中斷標志位
}

/*
功 能：外部中斷線2中斷服務函數
*/
void EXTI2_IRQHandler(void)
{
	DelayMs(10);
	if(KEY2==0)
	{
		LED0=!LED0;
		LED1=!LED1;
		printf("KEY2\r\n");
	}
	EXTI->PR|=1<<2; //清除中斷標志位
}

/*
功 能：外部中斷線3中斷服務函數
*/
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
 DelayMs(10);
 if(KEY1==0)
 {
	LED0=!LED0;
	LED1=!LED1;
	printf("KEY1\r\n");
 }
 EXTI->PR|=1<<3; //清除中斷標志位
}


/*
功 能：外部中斷線4中斷服務函數
*/
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
 DelayMs(10);
 if(KEY0==0)
 {
	LED0=!LED0;
	LED1=!LED1;
	printf("KEY0\r\n");
 }
 EXTI->PR|=1<<4; //清除中斷標志位
}
復制代碼

2.5 運行測試

1. 通過jlink下載
2. 通過串口下載

按下按鍵測試，LED燈是否閃爍、串口調試助手上是否收到中斷里打印的數據。