STM32-04基于HAL库（CubeMX+MDK+Proteus）中断案例（按键中断扫描）

news2024/11/19 16:48:20

文章目录

一、功能需求分析
二、Proteus绘制电路原理图
三、STMCubeMX 配置引脚及模式，生成代码
四、MDK打开生成项目，编写HAL库的按键检测代码
五、运行仿真程序，调试代码

一、功能需求分析

在完成GPIO输入输出案例之后，开始新的功能模块的学习。同样是实现按键输入检测的功能，在GPIO的案例中，我们使用的是查询扫描方式，这种方式有一个缺点，浪费CPU算力，功能代码是放在while循环中，一直在循环检测。这一次我们介绍中断扫描方式完成按键状态检测，只有在开关按键状态变换的时候，才会触发中断，通知CPU处理中断事件，执行中断服务。

需求分析

按键检测使用中断扫描方式；
连线方式：PA0-LED0；PA1-LED1；PA4-KEY0；PA6-KEY1；
按键中断模式设置为上升沿触发；
KEY0控制LED0，KEY1控制LED1；
每次开关状态变化，使LED状态反转。

二、Proteus绘制电路原理图

Proteus绘制需要对基本元器件的名称有一定了解，如下方的发光二极管LED、电阻RES，可以在网上查找对应的元器件名称列表，方便以后绘制。

绘制电路原理图的步骤：创建画布=》芯片选型及放置=》元器件选型及放置=》连接电路=》修改元器件参数=》仿真运行。

下图为所需元器件清单。
在这里插入图片描述
下图为电路原理图。

三、STMCubeMX 配置引脚及模式，生成代码

接下来，根据原理图绘制，创建CubeMX项目，配置引脚及工作模式，生成MDK项目代码。

创建项目，选择Pinout=》system core=》GPIO：
点击PA0，选择GPIO_Output推挽输出模式，同理，配置PA1。
在这里插入图片描述

点击PA4，选择GPIO_EXTI4，同理，配置PA6。
在这里插入图片描述
选择Pinout=》system core=》NVIC：
在配置中勾选EXTI4和【9：5】的中断Enabled选项，并设置各自的抢占式优先级为3和2。
优先级值越小，优先级越高，抢占式优先级可以实现中断嵌套，也就是说，在中断４执行中断服务时，如果中断【９：５】触发了中断，会暂停中断４，执行中断【９：５】。
在这里插入图片描述

在clock单元，配置系统时钟为72MHz。
在这里插入图片描述在Project单元，填写项目名称、保存路径、IDE和版本。
在 code generator中，配置添加库的方式为所需库，用户代码在每次项目重新生成时保留。配置完成，通过以上步骤，完成了2个LED引脚的模式配置及时钟配置，接下来，点击GENERATE，生成项目代码。
在这里插入图片描述找到生成路径，可以看到项目目录文件。
目录树

四、MDK打开生成项目，编写HAL库的按键检测代码

从上面步骤中，生成了MDK项目。
在MDK-ARM目录中，找到项目快捷方式，打开项目。
在这里插入图片描述
在gpio.c文件中找到__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)函数，复制到main.c中。
__weak 为弱函数，如果项目中有不带__weak的同名函数，被调用时则执行同名函数，如果只有__weak函数，被调用时则其被执行。
在这里插入图片描述拷贝后放在注释为用户代码区域，当中断触发，则此函数被调用。

callback函数全部代码
这里出现了新的GPIO函数，引脚状态切换，有两个参数，GPIO组名和引脚名。

还有一个消除中断挂起位的宏调用，中断触发后需要用户手动清除挂起位。
在这里插入图片描述

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	//PA4中断服务
	if(GPIO_Pin & GPIO_PIN_4)
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_0);
	
	//PA6中断服务
	if(GPIO_Pin & GPIO_PIN_6)
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_1);
	
	__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
}

在项目中勾选生成HEX选项，HEX文件就是MDK编译生成的十六进制文件，作为烧录到开发板的源程序文件使用，当然，这里我们使用仿真，在Proteus中加载HEX即可。
在这里插入图片描述