正点原子--STM32中断系统学习笔记(2)

news2024/10/6 20:26:44

引言

上篇帖子STM32中断系统学习笔记(1)是理论，这篇帖子开始实战，目标是通过按键实现LED的控制。

1.工程建立

以正点原子HAL库 实验1 跑马灯实验为基础，复制工程，在“Drivers--BSP”目录下建立EXTI文件夹，并创建exti.c和exti.h文件；

2.导入C文件

第一步：

第二步：

第三步：添加exti.c

第四步：跳转到exti.h

添加这部分代码

#ifndef _EXTI_H
#define _EXTI_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"

#endif

3.查看原理图

我们想要最终实现的效果是按下KEY0使LED0灯翻转，按下KEY1使LED1翻转。

配置LED0和LED1引脚为推挽输出模式（之前工程已经配置过），KEY0和KEY1引脚为中断输入模式；

4.编写代码

按照正点原子给的步骤一步步来配置，最重要的是学习配置思路，一通百通！！

4.1 外部中断初始化

void exti_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
	__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();															/* 使能PA引脚时钟 */
	__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();															/* 使能PC引脚时钟 */
	
	gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_15;               	/* 按键 KEY1 引脚 */
	gpio_init_struct.Mode =  GPIO_MODE_IT_FALLING;     	/* 外部中断下降沿触发 */
	gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                  /* 上拉 */
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);         /* 配置初始化 */

	gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_5;                /* 按键 KEY0 引脚 */
	gpio_init_struct.Mode =  GPIO_MODE_IT_FALLING;   /* 外部中断下降沿触发 */
	gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;            /* 上拉 */
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init_struct);       /* 配置初始化 */
	
	HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn,1,0);	/* 配置抢占优先级和响应优先级 */
	HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);			/* 使能中断 */
	
	HAL_NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn,2,0);		/* 配置抢占优先级和响应优先级 */
	HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);			/* 使能中断 */	
}

代码解释：

①由原理图得知KEY0对应PC5，KEY1对应PA15，那么首先我们要使能PA和PC端口的时钟；

	GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
	__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();															/* 使能PA引脚时钟 */
	__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();															/* 使能PC引脚时钟 */

②配置引脚号，引脚模式，有无上下拉电阻，以及配置完成初始化，这里需要注意一点的就是引脚模式配置为外部中断下降沿触发 ；

	gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_15;               	/* 按键 KEY1 引脚 */
	gpio_init_struct.Mode =  GPIO_MODE_IT_FALLING;     	/* 外部中断下降沿触发 */
	gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                  /* 上拉 */
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);         /* 配置初始化 */

	gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_5;                /* 按键 KEY0 引脚 */
	gpio_init_struct.Mode =  GPIO_MODE_IT_FALLING;   /* 外部中断下降沿触发 */
	gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;            /* 上拉 */
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &gpio_init_struct);       /* 配置初始化 */

为什么要配置为上拉电阻：由原理图知，当我们按下KEY0时，GND导通，此时KEY0是低电平，我们接一个内置上拉电阻，那么KEY0在空闲状态时就是高电平。当按键按下时，KEY0的电平从高---->低，就是一个下降沿，这时我们配置引脚模式为下降沿触发，就能让外部中断信号顺利进入NVIC中断管家里。

③ 配置中断分组，中断优先级，使能中断

在stm32f1xx_hal.c里HAL_Init函数里，已经默认配置好了中断分组为2，所以我们只需要配置中断优先级以及使能中断就行；

	HAL_NVIC_SetPriority(EXTI15_10_IRQn,1,0);	/* 配置抢占优先级和响应优先级 */
	HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI15_10_IRQn);			/* 使能中断 */
	
	HAL_NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn,2,0);		/* 配置抢占优先级和响应优先级 */
	HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);			/* 使能中断 */

HAL_NVIC_SetPriority，第一个参数是中断向量，选中它后按F12就能来到枚举类型的中断向量。

由EXTI和IO的重映射关系我们得知，PC5对应的EXTI线是EXTI5，PA5对应的EXTI线是EXTI15，所以我们要在IRQn_Type里找到我们所需要的中断向量， EXTI0~EXTI4有各自对应的中断向量，而EXTI5~EXTI9共用一个中断向量EXTI9_5_IRQn，EXTI10~EXTI15共用一个中断向量EXTI15_10_IRQn；

之后再配置抢占优先级和响应优先级即可，还有使能中断。

4.2 中断处理函数

思路：由HAL库中断回调处理机制得知，当发生中断后，首先进入到对应的中断服务函数里，比如KEY0(对应PC5引脚)按键按下，就会进入EXTI9_5_IRQHandler函数里，并调用HAL库中断处理公用函数HAL_GPIO_EXTI_IRQHandle()，在中断处理公用函数里会进行清中断标志位，调用中断回调函数HAL_GPIO_EXTI_Callback()的操作。

/* KEY1按键中断处理函数 */
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
	HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_15);		/* 公共处理函数 */
	
	/* 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 */
	__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_15);		
}

/* KEY0按键中断处理函数 */
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
	HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_5);		/* 公共处理函数 */
	
	/* 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 */
	__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_5);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	delay_ms(20);    /* 延时消除按键抖动 */
	switch(GPIO_Pin)
	{
		case GPIO_PIN_15 :
			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_15) == 0)    /* 检测KEY1是否按下 */
			{ HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);		/* 翻转LED0 */ }break;
			
		case GPIO_PIN_5 :
			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_5) == 0)     /* 检测KEY0是否按下 */
			{ HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD, GPIO_PIN_2);		/* 翻转LED1 */ }break;
		default:
				break;	
	}
}