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STM32中断

ops 2025/9/1 16:23:09

STM32 GPIO外部中断简图

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中断向量表

定义一块固定的内存，以4字节对齐，存放各个中断服务函数程序的首地址
中断向量表定义在启动文件，当发生中断，CPU会自动执行对应的中断服务函数
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中断向量表以及中断函数
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NVIC嵌套向量中断控制器

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NVIC工作原理

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STM32中断优先级基本概念

1，抢占优先级(pre)：高抢占优先级可以打断正在执行的低抢占优先级中断
2，响应优先级(sub)：当抢占优先级相同时，响应优先级高的先执行，但是不能互相打断
3，抢占和响应都相同的情况下，自然优先级越高的，先执行
4，自然优先级：中断向量表的优先级
5，数值越小，表示优先级越高

自然优先级：
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上面的就是自然优先级，在stm32中，中断是数字越小，优先级越高，在FreeRtos中任务优先级数字越大，优先级越高

STM32中断优先级分组

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STM32中断优先级举例（假设分组是2），也就是上面的2位(4个)抢占优先级，2位(4个)响应优先级
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中断和事件

中断和事件的理解：
中断：要进入NVIC，有相应的中断服务函数，需要CPU处理
事件：不进入NVIC，仅用于内部硬件自动控制的，如：TIM、DMA、ADC

外部中断

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F1/F4/F7系列
每条EXTI线都可以单独配置：选择类型（中断或者事件）、触发方式（上升沿，下降沿或者双边沿触发）、支持软件触发、开启/屏蔽、有挂起状态位
H7系列
由其它外设对 EXTI 产生的事件分为可配置事件和直接事件。
可配置事件：简单概括，基本和F1/F4/F7系列类似
直接事件：固定上升沿触发、不支持软件触发、无挂起状态位（由其它外设提供）
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EXTI 与 IO对应关系

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STM32 NVIC的使用

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如何使用中断

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STM32 EXTI的配置步骤（外部中断）

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STM32 EXTI的HAL库设置步骤（外部中断）

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HAL库中断回调处理机制介绍

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中断实现编程

通过外部中断控制一个灯亮灭
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exti.h

#ifndef __EXTI_H
#define __EXTI_H#include "./SYSTEM/sys/sys.h"/******************************************************************************************/
/* 引脚 和 中断编号 & 中断服务函数 定义 */ #define KEY0_INT_GPIO_PORT              GPIOE
#define KEY0_INT_GPIO_PIN               GPIO_PIN_4
#define KEY0_INT_GPIO_CLK_ENABLE()      do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */
#define KEY0_INT_IRQn                   EXTI4_IRQn
#define KEY0_INT_IRQHandler             EXTI4_IRQHandler#define KEY1_INT_GPIO_PORT              GPIOE
#define KEY1_INT_GPIO_PIN               GPIO_PIN_3
#define KEY1_INT_GPIO_CLK_ENABLE()      do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */
#define KEY1_INT_IRQn                   EXTI3_IRQn
#define KEY1_INT_IRQHandler             EXTI3_IRQHandler#define KEY2_INT_GPIO_PORT              GPIOE
#define KEY2_INT_GPIO_PIN               GPIO_PIN_2
#define KEY2_INT_GPIO_CLK_ENABLE()      do{ __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PE口时钟使能 */
#define KEY2_INT_IRQn                   EXTI2_IRQn
#define KEY2_INT_IRQHandler             EXTI2_IRQHandler#define WKUP_INT_GPIO_PORT              GPIOA
#define WKUP_INT_GPIO_PIN               GPIO_PIN_0
#define WKUP_INT_GPIO_CLK_ENABLE()      do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PA口时钟使能 */
#define WKUP_INT_IRQn                   EXTI0_IRQn
#define WKUP_INT_IRQHandler             EXTI0_IRQHandler/******************************************************************************************/void extix_init(void);  /* 外部中断初始化 */#endif

解析：

#define KEY0_INT_IRQHandler  EXTI4_IRQHandler

其中EXTI4_IRQHandler是中断向量表中的中断函数
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exti.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"
#include "./BSP/EXTI/exti.h"/*** @brief       KEY0 外部中断服务程序* @param       无* @retval      无*/
void KEY0_INT_IRQHandler(void)
{HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_INT_GPIO_PIN);         /* 调用中断处理公用函数 清除KEY0所在中断线 的中断标志位 */__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY0_INT_GPIO_PIN);         /* HAL库默认先清中断再处理回调，退出时再清一次中断，避免按键抖动误触发 */
}/*** @brief       KEY1 外部中断服务程序* @param       无* @retval      无*/
void KEY1_INT_IRQHandler(void)
{ HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY1_INT_GPIO_PIN);         /* 调用中断处理公用函数 清除KEY1所在中断线 的中断标志位，中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY1_INT_GPIO_PIN);         /* HAL库默认先清中断再处理回调，退出时再清一次中断，避免按键抖动误触发 */
}/*** @brief       KEY2 外部中断服务程序* @param       无* @retval      无*/
void KEY2_INT_IRQHandler(void)
{ HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY2_INT_GPIO_PIN);        /* 调用中断处理公用函数 清除KEY2所在中断线 的中断标志位，中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(KEY2_INT_GPIO_PIN);        /* HAL库默认先清中断再处理回调，退出时再清一次中断，避免按键抖动误触发 */
}/*** @brief       WK_UP 外部中断服务程序* @param       无* @retval      无*/
void WKUP_INT_IRQHandler(void)
{ HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(WKUP_INT_GPIO_PIN);        /* 调用中断处理公用函数 清除KEY_UP所在中断线 的中断标志位，中断下半部在HAL_GPIO_EXTI_Callback执行 */__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(WKUP_INT_GPIO_PIN);        /* HAL库默认先清中断再处理回调，退出时再清一次中断，避免按键抖动误触发 */
}/*** @brief       中断服务程序中需要做的事情在HAL库中所有的外部中断服务函数都会调用此函数* @param       GPIO_Pin:中断引脚号* @retval      无*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{delay_ms(20);      /* 消抖 */switch(GPIO_Pin){case KEY0_INT_GPIO_PIN:if (KEY0 == 0){LED0_TOGGLE();  /* LED0 状态取反 */ LED1_TOGGLE();  /* LED1 状态取反 */ }break;case KEY1_INT_GPIO_PIN:if (KEY1 == 0){LED0_TOGGLE();  /* LED0 状态取反 */ }break;case KEY2_INT_GPIO_PIN:if (KEY2 == 0){LED1_TOGGLE();  /* LED1 状态取反 */ }break;case WKUP_INT_GPIO_PIN:if (WK_UP == 1){BEEP_TOGGLE();  /* 蜂鸣器状态取反 */ }break;}
}/*** @brief       外部中断初始化程序* @param       无* @retval      无*/
void extix_init(void)
{GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;KEY0_GPIO_CLK_ENABLE();                                  /* KEY0时钟使能 */KEY1_GPIO_CLK_ENABLE();                                  /* KEY1时钟使能 */KEY2_GPIO_CLK_ENABLE();                                  /* KEY2时钟使能 */WKUP_GPIO_CLK_ENABLE();                                  /* WKUP时钟使能 */gpio_init_struct.Pin = KEY0_INT_GPIO_PIN;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;            /* 下升沿触发 */gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;HAL_GPIO_Init(KEY0_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);    /* KEY0配置为下降沿触发中断 */gpio_init_struct.Pin = KEY1_INT_GPIO_PIN;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;            /* 下升沿触发 */gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;HAL_GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);    /* KEY1配置为下降沿触发中断 */gpio_init_struct.Pin = KEY2_INT_GPIO_PIN;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;            /* 下升沿触发 */gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;HAL_GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);    /* KEY2配置为下降沿触发中断 */gpio_init_struct.Pin = WKUP_INT_GPIO_PIN;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;             /* 上升沿触发 */gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLDOWN;HAL_GPIO_Init(WKUP_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);        /* WKUP配置为下降沿触发中断 */HAL_NVIC_SetPriority(KEY0_INT_IRQn, 0, 2);               /* 抢占0，子优先级2 */HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY0_INT_IRQn);                       /* 使能中断线1 */HAL_NVIC_SetPriority(KEY1_INT_IRQn, 1, 2);               /* 抢占1，子优先级2 */HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY1_INT_IRQn);                       /* 使能中断线15 */HAL_NVIC_SetPriority(KEY2_INT_IRQn, 2, 2);               /* 抢占2，子优先级2 */HAL_NVIC_EnableIRQ(KEY2_INT_IRQn);                       /* 使能中断线15 */HAL_NVIC_SetPriority(WKUP_INT_IRQn, 3, 2);               /* 抢占3，子优先级2 */HAL_NVIC_EnableIRQ(WKUP_INT_IRQn);                       /* 使能中断线0 */
}

解析

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_INT_GPIO_PIN);

这个函数是在stm32f1xx_hal_gpio.c文件中实现，主要用于清理相应的中断，并调用HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)回调函数，这个回调函数会被重写，在这个回调函数中，根据传入得参数判断是哪个中断，进行相应的操作
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main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/BEEP/beep.h"
#include "./BSP/EXTI/exti.h"int main(void)
{HAL_Init();                            /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);    /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72);                        /* 延时初始化 */usart_init(115200);                    /* 串口初始化为115200 */led_init();                            /* 初始化LED */beep_init();                           /* 初始化蜂鸣器 */extix_init();                          /* 初始化外部中断输入 */LED0(0);                               /* 先点亮红灯 */while (1){printf("OK\r\n");delay_ms(1000);}
}
http://www.xdnf.cn/news/5090.html

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