32单片机基础：对射式红外传感器计次

news2024/10/4 14:20:42

接线如下图： 

在HardWare建立两个文件：如图

COuntSensor.c

如何配置外部中断,根据下面图，我们需要把外部中断从GPIO到NVIC这一路出现的外设模块都配置好。把这条信号打通就OK了。

1.配置RCC:把我们这里涉及的外设时钟都打开，不打开时钟，外设是没法工作的

2.配置GPIO,选择我们的端口为输入模式

3.配置AFIO,选择我们用的这一路的GPIO，连接到后面的EXTI

4.配置EXTI,选择边沿触发方式，比如上升沿，下降沿，或者双边沿，选择触发响应方式，可以选择中断响应和事件响应，

5.配置NVIC,给我们的中断设置一个合适的优先级，

最后，通过NVIC,外部中断信号就能进入CPU了，这样CPU才能收到中断信号，才能跳转到中断函数里执行中断程序。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟

 这里注意一点，GPIOB是APB2的外设，这里的参数是APB2Periph_GPIOB,函数也要用APB2的这个开启时钟函数，如果用了APB1或者AHB的函数，然后填上APB2Periph_GPIOB的参数，程序不会报错，所以这里细心一点，注意函数和参数的这个APB2,APB1和AHB要对应起来

AFIO也是APB2的外设，也是相同的配置。你如果不确定哪一个外设是接在哪个总线上的，可以转到这个函数的定义，看一下参数列表

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO

然后是EXTI和NVIC两个外设，这两个外设的时钟一直都是打开的，不需要我们再开启时钟了。

NVIC是内核的外设，内核的外设都是不需要开启时钟的，人家跟CPU住在一起，都是住在皇宫里的，而RCC管的是内核外的外设，所以RCC管不着NVIC,

ok,第一步配置时钟完成，下一步配置GPIO

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

第三步：配置AFIO外设，

这个AFIO外设，ST公司并没有给它分配专门的库函数文件，他的库函数是与GPIO在一个文件里的

这些就是与AFIO有关的库函数

void GPIO_AFIODeInit(void);图片没给出，是在上面几行，

这个函数是 用来复位AFIO外设的，调用一下这个函数，AFIO外设的配置就会全部清除，

void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);

这个函数是用来锁定GPIO配置的，调用这个函数，参数指定某个引脚，那这个引脚的配置就会被锁定，防止意外更改，这个也是GPIO的函数，用的不多，了解即可

void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);

这两个函数是用来配置AFIO的事件输出功能的，用的不多，了解即可

void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);（重要）

这个函数可以用来进行引脚重映射，第一个参数选择你要重映射的方式，第二个参数是新的状态，使用还是非常简单的。但是我们目前还是没有学习到需要重映射引脚的外设，所以实际调用的话，我们之后博文见。

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);（重要）

这个是我们本节要用到的外部中断函数调用这个函数，就可以配置AFIO的数据选择器，来选择我们想要的中断引脚

void GPIO_ETH_MediaInterfaceConfig(uint32_t GPIO_ETH_MediaInterface);

这个函数是和以太网相关的，我们这个芯片没有以太网外设，所以也用不到。

好，那这个AFIO库函数，我们就了解差不多了。我们操作一下，调用函数需要的参数，

 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO

 上面的代码，AFIO外部中断引脚选择配置我们就完成了，就这一个函数就OK了

当执行完这个函数后，AFIO的第14个数据选择器就拔好了，跟下面这个图对应起来。

第四步：配置EXTI

我们先看一下EXTI的库函数文件，看一下EXTI都有哪一些库函数可以用。 

void EXTI_DeInit(void);

调用它，就可以把EXTI的配置都清楚，恢复成上电默认的状态

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

调用这个函数，就可以根据这个结构体里的参数配置EXTI外设。我们初始EXTI主要用的就是这个函数，使用方法与GPIO_Init也是一样的，这个应该好理解

void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);

调用这个函数，可以把参数传递的结构体变量赋一个默认值，

像前面三个函数，基本所以外设都有，就像是库函数的模版函数一样，基本每一个外设都需要这些类型的函数，这些模版函数使用的方法和意思也都是一样的，会使用一个之后，再见到这种函数，就会很容易上手，所以，当你学GPIO的时候，你会觉得为啥要用结构体来初始化模块呢。还得定义结构体，结构体赋值，然后再传递结构体的地址。简直太麻烦了，当你继续学习其他外设之后，你会发现，外部中断也是使用结构体初始化的方式，定时器也是，ADC也是，串口也是。

都是一个套路，而且结构体可以看到参数的名字，参数也是可以复制粘贴来的，根本不用查看寄存器，随便选选参数就配置好了，从这个角度看，STM32的库函数是不是比寄存器方便多了。这就是库函数的好处

void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);

这个函数是用来软件触发外部中断的，调用这个函数，参数给定一个指定的中断线，就能软件触发一次这个外部中断，如果你程序中需要这个功能的话，可以使用这个函数，如果你只需要外部引脚触发中断，那就不需要用这个函数了

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
剩下这四个函数，也是库函数的模版函数，很多模块都有这四个函数因为在外设运行的过程中，会产生一些状态标志位，比如外部中断来了，串口收到数据定时器时间到，都会置标志位，这些标志位都是放在状态寄存器的，当程序想要看这些标志位时，就可以用到这四个函数，

其中FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);就可以获取指定的标志位是否被置1了。

void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);可以对置1的标志位进行清除

那对于这些标志位，有的比较紧急，在置标志位后触发中断。在中断函数里，如果你想查看标志位和清除标志位，那就用

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//获取中断标志位是否被置1，
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//清除中断挂起标志位

这两个函数

总结：如果你想在主程序里查看和清除标志位，就用

FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);这两个函数

如果你想在中断里查看和清除标志位，就用

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);

这两个函数，本质上，这四个寄存器都是对状态寄存器的读写。

好，我们初始化EXTI；

 EXTI_Init这个函数需要什么参数呢，跳转到函数定义。

可以看出，里面只需要一个参数，就是EXTI初始化的结构体，因为EXTI只有一个，所以不需要像GPIO那样，先指定要配置的哪个EXTI了，

看上面，需要一个指针结构体，所以我们定义一个结构体，按上图所示起名称，然后把成员引入。

     EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;//EXTI配置
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
	 EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);

 我们再跳转到成员变量的定义，如下图

ctrl+f搜索一下EXTI_lines,如下图，我们需要14的线路， 

 同理，找到各个参数要的。

 第五步：配置NVIC

因为NVIC是内核外设，所以它的库函数是被ST发配到杂项这里来了，我们打开misc.h文件，

我们来看一下，第一个

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

这个函数是用来中断分组的，参数是中断分组的方式，

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

根据结构体里面指定的参数初始化NVIC,

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

设置中断向量表（用的不多）

void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

系统低功耗配置（用的不多）

所以只需要用上面的两个函数就OK了。在配置中断之前，先指定一下中断的分组。

然后使用NVIC_Init初始化一下NVIC就行了。

看一下void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);这个函数怎么用，

下面写到，配置优先寄存器：先占优先级和从占优先级，这里先占优先级就是抢占优先级，从占优先级就是响应优先级。这个参数可以取下面这个列表里的一个值。

这个具体要选哪个，其实看我们的实际需求来的，一般的话，中断不多，很难导致中断冲突。对优先级分钟来说，就比较随意了，哪个都行。那这里我就选择第二个分组，2位抢占，2位响应，

 注意一下，这个分组方式整个芯片只能用一种，所以按理说这个分组的代码整个工程只需要执行一次就行了。如果你把它放到模块里面进行分组，那你要确保每个模块分组都选择的是同一个。

同理，跳转每个函数了解一下

 

最上面提示我们不在我们这个文件里，我们按CTRL+F选着下图所示 

 我们芯片是MD的。直接展开MD，看一下。

 选择EXTI15_10_IRQn ，STM32的EXTI10到15都是合并到了这个通道里

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init( &NVIC_InitStructure);

最后初始化的程序：

void CountSensor_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO
	
	 EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;//EXTI配置
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
	 EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init( &NVIC_Init

OK，下面写中断的函数，在STM32中，中断函数的名字都是固定的。

每个中断通道都对应一个中函数，中断函数的名字我们可以参考一下启动文件

以IRQHandler结尾的字符串就是我们中断函数的名字

   DCD     EXTI15_10_IRQHandler       ; EXTI Line 15..10

这个就是  EXTI15_10的中断函数，我们复制一下

中断函数都是无参五返回值的，

void EXTI15_10_IRQHandler (void)
 {
	 
 }

然后在中断函数里，一般都是先进行一个中断标志位的判断，确保是我们想要的中断源触发的这个函数，因为这个函数EXTI10到15都能进来，所以要先判断一下是不是我们想要的EXTI14进来的。

 if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)//看一下EXTI14中断标志位是不是为1，返回值是SET和RESET
	 {
		  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除标志位
	 }

判断一下，看看是不是，如果是的话，我们就可以进入执行中断程序了。

最后，中断程序结束后，一定再调用一下清除中断标志位的函数。

因为中断标志位置1了，程序就会跳转到中断函数。

如果不清除中断标志位，那它就一直申请中断。这样程序就会不断响应中断，执行中断函数，那程序就卡死在中断函数里了。

中断函数不需要声明，因为中断函数不需要调用它是自动执行的。

最后，代码如下：

CountSensor.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header              

uint16_t CountSensor_Count;

void CountSensor_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//开启GPIOB的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//配置AFIO
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//配置AFIO
	
	 EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;//EXTI配置
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Line= EXTI_Line14;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode= EXTI_Mode_Interrupt;
	 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger= EXTI_Trigger_Falling;
	 EXTI_Init( &EXTI_InitStructure);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI15_10_IRQn ;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init( &NVIC_InitStructure);
}

uint16_t CountSensor_Get(void)
{
	return CountSensor_Count;
}

 void EXTI15_10_IRQHandler (void)
 {
	 if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14)==SET)//看一下EXTI14中断标志位是不是为1，返回值是SET和RESET
	 {
		  CountSensor_Count++;
		 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
	 }
 }

CountSensor.h

#ifndef __COUNT_SENSOR_H
#define __COUNT_SENSOR_H

void CountSensor_Init(void);
uint16_t CountSensor_Get(void);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header              
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"

int main()
{
	
	OLED_Init();
	CountSensor_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Count:");
	
	while(1)
	{
      OLED_ShowNum(1,7,CountSensor_Get(),5);
	}
}

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