[STM32 标准库]EXTI应用场景 功能框图 寄存器

一、EXTI

外部中断在嵌入式系统中有广泛的应用场景，如按钮开关控制，传感器触发，通信接口中断等。其原理都差不多，STM32会对外部中断引脚的边沿进行检测，若检测到相应的边沿会触发中断，在中断中做出相应的处理。
例如：

• 开关按下时，其引脚电平会发生变化；
• 传感器检测的参数超过阈值，会传输一个电平信号；

二、EXTI功能框图

EXTI可分为两大部分功能：一个产生中断，另一个产生事件，这两个功能从硬件上有所不同；
产生中断是上图中至NCI中断控制器，产生事件是上图中脉冲发生器。

1、产生中断的电路流程：

• 输入线：EXTI输入线路有19个中断/事件输入线，可通过寄存器设置成任意一个GPIO，或者一些外设事件。输入线一般是检测电平变化的信号。
• 边沿检测电路：通过设置上升沿和下降沿触发寄存器来控制信号触发，若检测到有边沿跳变输出有效信号1至与或门。
• 与或门电路：与或门有1则输出1，信号输入端有两个，一个来自边沿检测电路，另一个来自程序控制启动中断/事件线。是否允许程序控制启动，是由软件中断事件寄存器控制。
• 图中上方的与门电路：与门全1才为1，若中断屏蔽寄存器为0，不论与或门电路输出的为1还是0都是输出0；若中断屏蔽寄存器为1，则与门输出的信号由与或门输出信号决定。因此，中断屏蔽寄存器可以控制是否产生中断的目的。与门电路输出1时，会把请求挂起寄存器对应位置1。
• NVIC中断控制器：将请求挂起寄存器的内容输出到NVIC内，从而实现系统中断事件控制。

2、产生事件的电路流程：与产生中断的电路流程前三个一样

• 图中下方的与门电路：与门全1才为1， 若事件屏蔽寄存器为0，不论与或门电路输出的为1还是0都是输出0；若事件屏蔽寄存器为1，则与门输出的信号由与或门输出信号决定。因此，事件屏蔽寄存器可以控制是否产生事件的目的。
• 脉冲信号发生器：当其输入端为1时，就会产生一个脉冲信号；当其输入端为0时，就不会输出脉冲。脉冲信号可以给其他外设电路使用，一般用来触发TIM或者ADC开始转换。

三、EXTI寄存器

• 中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)：其决定了是否可以开启中断；
• 事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)：其决定了是否可以开启事件输出；
• 上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)：其决定了输入线是否允许上升沿触发；
• 下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)：其决定了输入线是否允许上升沿触发；
• 软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)：其决定了是否内部软件可以产生中断达到EXTI目的；
• 挂起寄存器(EXTI_PR)：查看是否发生了触发请求；

外部唤醒线是边沿触发的，这些线上不能出现毛刺信号。在写EXTI_RTSR或者EXTI_FTSR寄存器时，在外部中断线上的上升沿或者下降沿信号不能被识别，挂起位也不会被置位。在同一中断线上，可以同时设置上升沿和下降沿触发。即任一边沿都可触发中断。

四、配置流程

实验内容：通过外部中断的方式，检测PB14引脚的下降沿

1、开启GPIO，AFIO时钟

	/*开启时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);		//开启GPIOB的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);		//开启AFIO的时钟，外部中断必须开启AFIO的时钟

2、设置GPIO工作模式

	/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						//将PB14引脚初始化为上拉输入

3、设置IO口与中断线的映射关系

这里用到的是PB14引脚，所以对应着EXTI线14

	/*AFIO选择中断引脚*/GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);//将外部中断的14号线映射到GPIOB，即选择PB14为外部中断引脚

4、配置外部中断（EXTI）

EXTI结构体成员：

• EXTI_Line:中断/时间线选择，可选EXTI0-EXTI19；
• EXTI_Mode:可选为产生中断或者产生事件，这里为产生中断；
• EXTI_Trigger:边沿触发事件，可选上升或者下降，后者上升和下降；
• EXTI_LineCmd: 控制是否使能EXTI线；

	/*EXTI初始化*/EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						//定义结构体变量EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;					//选择配置外部中断的14号线EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//指定外部中断线使能EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			//指定外部中断线为中断模式EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;		//指定外部中断线为下降沿触发EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								//将结构体变量交给EXTI_Init，配置EXTI外设

5、配置中断优先级（NVIC），并使能中断

EXTI配置好了之后，需要进一步配置NVIC，设置中断引脚的优先级等，并将中断进行使能。
其中，最主要的是选择中断源NVIC_IRQChannel，中断源在stm32f10x.h文件中进行查找。
在本次实验当中，PB14对应的中断输入线是EXTI 14，所以选择中断源EXTI15_10_IRQn。

	/*NVIC配置*/NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定义结构体变量NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI15_10线NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC线路使能NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//指定NVIC线路的抢占优先级为1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC线路的响应优先级为1NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设

6、编写中断服务函数

中断服务函数的名称在startup_stm32f10x_mx.s启动文件当中查找，函数内容如下：

• 首先，检查EXTI输入线的中断标志位是否被设置。
• 如果设置了，那么执行与EXTI输入线相关的中断处理代码。
• 在处理完中断后，清除EXTI输入线 的中断标志位。

在中断服务函数中，通过检查EXTI输入线的中断标志位，可以确认中断是否确实是由EXTI输入线输入线触发的。这有助于避免因为其他中断源或噪声干扰而导致的误响应。

void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)		//判断是否是外部中断14号线触发的中断{EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);		//清除外部中断14号线的中断标志位//中断标志位必须清除//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死}
}

7、 NVCI中断分组

整个工程文档调用一次这个函数即可，分组视情况而定

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);					//配置NVIC为分组2