小白学习STM32（一）(基于cubemx+MDK)外部中断

2024-04-06 18:17:08

STM32的外部中断

你好，这里是月魂离人本小白的博客，本人最近在学习stm32(基于cubemx)，写下这篇博客希望自己能养成做笔记的习惯，同时也是锻炼自己写博客的能力，希望大家不吝赐教，大佬们指出我的问题，hhhhh。本篇博客最后写到了怎么用jlink调试stm32以及其中的坑，希望能帮到需要的朋友。大家一起冲冲冲，我们开始吧！

外部中断EXTI是STM32微处理器实时处理外部事件的一种机制，由于中断请求主要来自GPIO端口的引脚，所以称为外部中断。
STM32F013微处理器有19个能产生事件/中断请求的边沿检测器，每个输入线可以独立地配置成输入类型（脉冲或挂起）和对应的触发事件（上升沿、下降沿或双边沿触发），也可以独立地屏蔽。
EXTI0～EXTI15：GPIO端口引脚。
EXTI16：PVD输出，可编程电压监测。
EXTI17：RTC闹钟。
EXTI18：USB唤醒。

EXIT0的连接引脚是: PA0~PG0,即每个端口组的0号引脚

NVIC

NVIC全称Nested vectored interrupt controller，即嵌套向量中断控制器，用来决定中断的优先级。
NVIC在 ARM Conrtex-M 内核中，用一个 8 位的寄存器来配置，总共可以配置28=25628=256 2^8=25628=256级中断，但是 ST 公司在生产 STM32 的时候，发现一个小小的单片机根本用不了这么多，纯属浪费，所以将该寄存器的低 4 位全部置0，只使用高 4 位来配置，这样一来 STM32 就只有24=1624=16 2^4=1624=16级中断啦。
简化为16级中断后，ST发现 STM32 内部这么丰富的外设，还是不方便配置，干脆人工给这4位来个分组，划分出了5个分组：

优先级分组	抢占优先级占的位数	子优先级占的位数
NVIC_PriorityGroup_0	0 bit	4 bit
NVIC_PriorityGroup_1	1 bit	3 bit
NVIC_PriorityGroup_2	2 bit	2 bit
NVIC_PriorityGroup_3	3 bit	1 bit
NVIC_PriorityGroup_4	4 bit	0 bit

再次强调一下，这5种中断分组规则是人为的，用哪种规则，之后设置具体的优先级时对应就行，STM32默认使用的规则是 NVIC_PriorityGroup_0 。
STM32 的CPU判断优先级的方法如下：

先判断抢占优先级，数字越小，优先级越高；
若抢占优先级相同，判断子优先级，同样，数字越小，优先级越高

基于STM32CubeMX的外部中断设计步骤

在STM32CubeMX中指定引脚，配置中断初始化参数，选择GPIO引脚的功能，设置中断信号触发条件，使能NVIC对应的中断通道。
重写该I/O引脚对应的中断回调函数。

具体实现步骤：
1. 新建工程
  - 搜索芯片型号
  - 选择芯片
  - 创建工程
2. 设置RCC
  - 1点击RCC
  - 2高速时钟(HSE)选择外部晶振
  - 3软件自动配置管脚
3. GPIO初始化
  
  LED ：GPIO_OUTPUT(输出模式)
  
  按键：GPIO_EXITx(外部中断模式)
  - 点击对应管脚
  - 设置对应模式
  GPIO的各种模式设置

  + GPIO output level   引脚电平设置   高/低
  + GPIO mode   GPIO模式     推挽输出/开漏输出
  + GPIO Pull-up/Pull-dowm   上拉下拉电阻      上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉
  + Maxinum output speed   引脚速度设置   低速/中速/高速
  + User Label    用户标签   给引脚设置名称  如LED0

  ==GPIO_EXIT的六种模式==

设置NVIC(嵌套向量中断控制器)

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- 1点击NVIC2 勾选EXIT Line
- 2 interrupt 和 EXIT Line[15:12] interrupt 使能中断）
时钟源设置
- 1选择外部时钟HSE 8MHz
- 2PLL锁相环倍频9倍
- 3系统时钟来源选择为PLL
- 4设置APB1分频器为 /2
项目文件设置

MDK外部中断的设置

随后我们可以在stm32f1xx_it.c中看到我们所配置的中断服务函数并且可以看到gpio的初始化分到了gpio.c里面，并且里面有一个函数

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{  /* EXTI line interrupt detected */  
    if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != RESET)  
    {
     __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
     HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);  
    }
}

上述代码中可以看到，在该函数中首先读取了一下中断寄存器，确认该中断是否发生，确认之后又调用了一个函数，并将接收到的参数 GPIO_Pin 继续传给该函数
HAL_GPIO_EXTI_Callback()
该函数称为EXIT中断的回调函数，用来处理所有发生的EXIT中断事件
往下看这个回调函数定义的时候使用了__weak修饰符,使用_weak进行了弱定义，所以用户可以再次定义该函数，并且这个note写的非常清楚：这个函数不应该被改变，如果需要使用回调函数，请重新在用户文件中实现该函数。我们需要重新定义这个函数。编辑在gpio.c（或者main.c也可以）