学习中断配置的一天（第五天）

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👨‍💻 本文由 削好皮的Pineapple! 原创

👨‍💻 收录于专栏：C语言到基于STM32 的智能矿探小车

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⭐前言⭐

今天是聚焦于STM32的外部中断相关知识的累累的一天。

中断是打断CPU正常执行的一种机制，对于STM32，有16个外部中断和GPIO引脚相关，分别称为EXTI0到EXTI15，GPIO引脚和外部中断按引脚编号一一对应，比如PA0对应EXTI0，PB0也对应EXTI0等。

我们所用的四个按键S1到S4分别连接PA0、PE2、PE3、PE4，对应产生EXTI0、EXTI2、EXTI3、EXTI4中断，按下相应按键可产生外部中断，进而实现小车行驶状态切换、速度增减及速度更改步长修改等功能，为后续智能矿探小车的开发进一步夯实基础。

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🎶一、外部中断基础

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1.1 外部中断与GPIO引脚对应关系

对于STM32，有16个外部中断和GPIO引脚相关，分别为EXTI0、EXTI1、EXTI2、…、EXTI15。

GPIO引脚和外部中断的对应关系为引脚编号一一对应，具体如下：

• PA0、PB0、PC0、…、PI0均对应EXTI0
• PA1、PB1、PC1、…、PI1均对应EXTI1
• …以此类推

以我们使用的按键为例：

• S1连接PA0，对应EXTI0
• S2连接PE2，对应EXTI2
• S3连接PE3，对应EXTI3
• S4连接PE4，对应EXTI4

当按下这些按键时，会产生相应的外部中断。

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🎶二、基于STM32F4xx的外部中断配置（初始化流程）

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中断从产生到CPU处理要经过两级，分别是中断源配置和NVIC配置。

2.1 中断源配置

中断源即能够产生中断的地方，配置步骤如下：

2.1.1 时钟信号使能

• 使能GPIO引脚时钟，使用函数RCC_AHB1PeriphClockCmd
• 使能SYSCFG时钟，使用函数RCC_APB2PeriphClockCmd

2.1.2 GPIO初始化

通过GPIO_Init函数进行初始化，将GPIO配置成输入模式。

2.1.3 SYSCFG配置

使用SYSCFG_EXTILineConfig(uint8_t EXTI_PortSourceGPIOx, uint8_t EXTI_PinSourcex)函数进行配置，其中：

• EXTI_PortSourceGPIOx用于指定GPIO的组号，如EXTI_PortSourceGPIOA、EXTI_PortSourceGPIOB等
• EXTI_PinSourcex用于指定GPIO引脚编号，如EXTI_PinSource0、EXTI_PinSource1、…、EXTI_PinSource15

注意：该函数不能进行位或操作，需逐个配置。例如：

SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource2);
SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource3);
SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource4);

2.1.4 EXTI配置

通过EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef * EXTI_InitStruct)函数进行配置，EXTI_InitStruct结构体包含以下参数：

• EXTI_Line：指定外部中断线，如EXTI_Line0、EXTI_Line1等
• EXTI_Mode：指定外部中断的模式，设为EXTI_Mode_Interrupt（中断模式）
• EXTI_Trigger：指定外部中断的触发因素，可选择EXTI_Trigger_Falling（下降沿触发）、EXTI_Trigger_Rising（上升沿触发）、EXTI_Trigger_Rising_Falling（双边沿触发）
• EXTI_LineCmd：使能标志，设为ENABLE（使能）

2.2 NVIC配置

通过NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef * NVIC_InitStruct)函数进行配置，NVIC_InitStruct结构体包含以下参数：

• NVIC_IRQChannel：指定IRQn通道，对应中断的_IRQn，如EXTI0_IRQn、EXTI1_IRQn等
• NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：指定抢占优先级
• NVIC_IRQChannelSubPriority：指定子优先级
• NVIC_IRQChannelCmd：使能标志，设为ENABLE（表示使能）

在STM32中，抢占优先级和子优先级总共占用4个bit，需要进行优先级分组，使用NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)函数，一般在main函数中调用一次即可。例如：

NVIC_PriorityGroupConfig(2); // 抢占优先级占用2bits（范围0-3），子优先级占用2bits

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🎶三、外部中断服务函数

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在STM32中，所有中断服务函数的名字已在启动文件（.s）中编写好，CPU会自发处理外部中断，无需调用外部中断服务函数。

服务函数格式如下：

// 外部中断0的服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{// 具体处理逻辑EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 手动清除外部中断0标志位
}// 外部中断2的服务函数
void EXTI2_IRQHandler(void)
{// 具体处理逻辑EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2); // 手动清除外部中断2标志位
}// 外部中断3的服务函数
void EXTI3_IRQHandler(void)
{// 具体处理逻辑EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); // 手动清除外部中断3标志位
}// 外部中断4的服务函数
void EXTI4_IRQHandler(void)
{// 具体处理逻辑EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4); // 手动清除外部中断4标志位
}

我们需要在对应的服务函数中实现按键功能：

• 按下S1（对应EXTI0），切换小车的行驶状态
• 按下S2（对应EXTI2），增加小车的行驶速度
• 按下S3（对应EXTI3），减少小车的行驶速度
• 按下S4（对应EXTI4），修改速度的更改步长

结束语🥇

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