stm32 外部中断嵌套[操作寄存器+库函数]

Neil Pan

2012-07-02

stm32共有19个外部中断：

线0~15：对应外部I/O口的输入中断
线16：连接到PVD输出。PVD(Programmable Votage Detector)，即可编程电压监测器。作用是监视供电电压，在供电电压下降到给定的阀值以下时，产生一个中断，通知软件做紧急处理。当供电电压又恢复到给定的阀值以上时，也会产生一个中断，通知软件供电恢复。
线17：连接到RTC实时时钟产生闹钟事件。
线18：连接到USB唤醒事件

在 stm32 NVIC中断和 stm32 USART串口通信中已经介绍过stm32的中断和串口输出使用方法，本文运用外部中断嵌套，通过串口发送相应信息，验证外部中断嵌套。

按下PA0（按键按下时为低电平）时，打印出如下信息：

EXTI0 IRQHandler enter.
EXTI1 IRQHandler enter.
EXTI2 IRQHandler enter.
EXTI2 IRQHandler return.
EXTI1 IRQHandler return.
EXTI0 IRQHandler return.

直接操作寄存器

对于外部中断EXTI的控制寄存器，MDK定义了如下的结构体：
typedef struct
{
vu32 IMR;
vu32 EMR;
vu32 RTSR;
vu32 FTSR;
vu32 SWIER;
vu32 PR;
} EXTI_TypeDef;

IMR：中断屏蔽寄存器
这个32位的寄存器只有前19位有效。当位x设置为1时，则开启这个线上的中断。

EMR:事件屏蔽寄存器
只有前19位有效。当位x设置为1时，则开启这个线上的事件触发。

RTSR/FTSR：上升沿/下降沿触发选择寄存器
只有低19位有效，当位x设置为1时，则允许这个线上上升/下降沿触发中断/事件。下降上升沿可以同时设置，则为任意电平触发。

SWIER:软件中断事件寄存器
设置IMR开启某个外部中断后，可以通过向该寄存器对应此外部中断的位x写1，产生一个软件中断，效果通外部中断触发。

PR:挂起寄存器
当在外部中断线上发生了选择的边沿事件，该位被置’1’。在该位中写入’1’可以清除它，也可以通过改变边沿检测的极性清除。外部中断发生时，相应位置被置1，可以用于查询中断。

stm32的I/O复用外部中断只有16个，但是引脚却有112（167）个之多。为了让每一个I/O口都可以设置为外部中断入口，stm32使用了4个EXTICR寄存器来实现分配。

EXTICR1~4寄存器描述类似，EXTICR1如下：

EXTIx[3:0]：EXTIx配置(x = 0 … 3) (EXTI x configuration) 这些位可由软件读写，用于选择EXTIx外部中断的输入源。

0000对应PA引脚 0001 对应 PB引脚 0010对应PC引脚 0011对应PD引脚

0100对应PE引脚 0101对应PF引脚 0110对应PG引脚

需要注意的是：实际上 AFIO_EXTICR1 寄存器对应的操作寄存器是 AFIO->EXTICR[0]

直接操作寄存器代码：

User/main.c

#include <stm32f10x_lib.h>
#include “system.h”
#include “usart.h”
#include “exti.h”

void Gpio_Init(void);

int main(void)
{

    Rcc_Init(9);              //系统时钟设置
    Usart1_Init(72,9600);    //设置系统时钟和波特率

    Gpio_Init();

    Exti_Init(GPIO_A,0,FTIR);  //设置PA0~3 为下降沿触发,参数GPIO_x 和 FTIR 在system.h中有定义
    Exti_Init(GPIO_A,1,FTIR);
    Exti_Init(GPIO_A,2,FTIR);

    Nvic_Init(2,1,EXTI0_IRQChannel,2);      //设置抢占优先级为2，响应优先级为1，中断分组为2
    Nvic_Init(1,1,EXTI1_IRQChannel,2);      //设置抢占优先级为1，响应优先级为1，中断分组为2
    Nvic_Init(0,1,EXTI2_IRQChannel,2);      //设置抢占优先级为0，响应优先级为1，中断分组为2

    while(1);
}

void Gpio_Init(void)
{
    RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA时钟

    GPIOA->CRL&=0x0000FFFF; // PA0~3设置为浮空输入，PA4~7设置为推挽输出
    GPIOA->CRL|=0x33334444;

    //USART1 串口I/O设置

    GPIOA -> CRH&=0xFFFFF00F;   //设置USART1 的Tx(PA.9)为第二功能推挽，50MHz；Rx(PA.10)为浮空输入
    GPIOA -> CRH|=0x000008B0;
}

User/stm23f10x_it.c

#include “stm32f10x_it.h”
#include “stdio.h”

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI0 IRQHandler enter.\r\n”);
    EXTI->SWIER = 1<<1;     //产生一个EXTI1上的软件中断，让此中断挂起
    printf(“\r\nEXTI0 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI->PR = 1<<0;    //清除中断标志位
}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI1 IRQHandler enter.\r\n”);
    EXTI->SWIER = 1<<2;     //产生一个EXTI2上的软件中断，让此中断挂起
    printf(“\r\nEXTI1 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI->PR = 1<<1;
}

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI2 IRQHandler enter.\r\n”);
    printf(“\r\nEXTI2 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI->PR = 1<<2;
}

Library/src/exti.c

#include <stm32f10x_lib.h>
#include “exti.h”

//外部中断配置函数
//只针对GPIOA~G;不包括PVD,RTC和USB唤醒这三个
//参数:GPIOx:0~6,代表GPIOA~G;BITx:需要使能的位;TRIM:触发模式,1,下升沿;2,上降沿;3，任意电平触发
//该函数一次只能配置1个IO口,多个IO口,需多次调用
//该函数会自动开启对应中断,以及屏蔽线
void Exti_Init(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM)
{
    u8 EXTADDR;
    u8 EXTOFFSET;
    EXTADDR=BITx/4; //得到中断寄存器组的编号
    EXTOFFSET=(BITx%4)4;

    RCC->APB2ENR|=0x01;  //使能io复用时钟

    AFIO->EXTICR[EXTADDR]&=~(0x000F<<EXTOFFSET);//清除原来设置！！！
    AFIO->EXTICR[EXTADDR]|=GPIOx<<EXTOFFSET;//EXTI.BITx映射到GPIOx.BITx

    //自动设置
    EXTI->IMR|=1<<BITx;//  开启line BITx上的中断
    EXTI->EMR|=1<<BITx;//  开启line BITx上的事件触发 (如果不屏蔽这句,在硬件上是可以的,但是在软件仿真的时候无法进入中断!)
     if(TRIM&0x01)EXTI->FTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件下降沿触发
    if(TRIM&0x02)EXTI->RTSR|=1<<BITx;//line BITx上事件上升降沿触发
}

Library/inc/exti.h

#include <stm32f10x_lib.h>

void Exti_Init(u8 GPIOx,u8 BITx,u8 TRIM);

PS: 将Library下的exti.c加入MDK的工程

库函数操作

库函数操作代码：

main.c

#include “stm32f10x.h”
#include “stdio.h”

#define     PRINTF_ON  1

void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void USART_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void EXTI_Configuration(void);

int main(void)
{
      RCC_Configuration();
      GPIO_Configuration();
    USART_Configuration();
    NVIC_Configuration();
    EXTI_Configuration();
    while(1);
}

void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    #ifdef     VECT_TAB_RAM
        NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM,0x0);
    #else
        NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x0);
    #endif

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;      //优先级数字越大，优先级越小
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void GPIO_Configuration(void)
{
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
      GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource1);
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource2);

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
      GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
      GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
}

void EXTI_Configuration(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1 | EXTI_Line2;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

}

void RCC_Configuration(void)
{
    / 定义枚举类型变量 HSEStartUpStatus /
    ErrorStatus HSEStartUpStatus;

      / 复位系统时钟设置/
      RCC_DeInit();
      / 开启HSE/
      RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
      / 等待HSE起振并稳定/
      HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
    / 判断HSE起是否振成功，是则进入if()内部 /
      if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
      {
        / 选择HCLK（AHB）时钟源为SYSCLK 1分频 /
        RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
        / 选择PCLK2时钟源为 HCLK（AHB） 1分频 /
        RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
        / 选择PCLK1时钟源为 HCLK（AHB） 2分频 /
        RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
        / 设置FLASH延时周期数为2 /
        FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
        / 使能FLASH预取缓存 /
        FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
        / 选择锁相环（PLL）时钟源为HSE 1分频，倍频数为9，则PLL输出频率为 8MHz  9 = 72MHz /
        RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
        / 使能PLL /
        RCC_PLLCmd(ENABLE);
        / 等待PLL输出稳定 /
        while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
        / 选择SYSCLK时钟源为PLL /
        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
        / 等待PLL成为SYSCLK时钟源 /
        while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
      }
      / 打开APB2总线上的GPIOA时钟/
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    //RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);

}

void USART_Configuration(void)
{
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;

    USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;
    USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;
    USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;
    USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;
    USART_ClockInit(USART1 , &USART_ClockInitStructure);

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);

     USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}

void TIM_Configuration(void)
{

}

#if     PRINTF_ON

int fputc(int ch,FILE f)
{
    USART_SendData(USART1,(u8) ch);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) == RESET);
    return ch;
}

#endif

stm32f10x_it.c

#include “stm32f10x_it.h”
#include “stdio.h”

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI0 IRQHandler enter.\r\n”);
    EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line1);
    printf(“\r\nEXTI0 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0);
}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI1 IRQHandler enter.\r\n”);
    EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_Line2);
    printf(“\r\nEXTI1 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI_ClearFlag(EXTI_Line1);
}

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
    printf(“\r\nEXTI2 IRQHandler enter.\r\n”);
    printf(“\r\nEXTI2 IRQHandler return.\r\n”);
    EXTI_ClearFlag(EXTI_Line2);
}