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一、文章内容提示
学习stm32中断、DMA通信原理和编程方法。使用stm32tubemx和HAL库分别完成以下编程练习：
- 用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯。
- 采用串口中断方式重做上次的串口通信：一个STM32的USART串口通信程序（汇编）。
- STM32采用串口DMA方式，用115200bps或更高速率向上位机连续发送数据。
二、STM32中断
2.1 中断概念
- 中断：
CPU执行程序时，由于发生了某种随机的事件(外部或内部)，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段特殊的服务程序(中断服务子程序或中断处理程序)，以处理该事件，该事件处理完后又返回被中断的程序继续执行，这一过程称为中断。引发中断的称为中断源。
比如：看电视时突然门铃响，那么门铃响就相当于中断源。有些中断还能够被其他高优先级的中断所中断，那么这种情况又叫做中断的嵌套。
STM32F10x芯片有84个中断通道，包括 16 个内核中断和 68 个可屏蔽中断，这些中断通道已按照不同优先级顺序固定分配给相应的外部设备。
- 抢占优先级：高抢占式优先级的中断事件会打断当前的主程序/中断程序的运行。中断嵌套。
- 响应优先级：在抢占式优先级相同的情况下，高响应优先级的中断优先被响应。不能嵌套，只能等待低响应优先级中断执行完成才能得到响应。
- 规则：先抢占优先级，后响应优先级；抢占式优先级决定是否会有中断嵌套。
2.2 NVIC介绍
NVIC英文全称是Nested Vectored Interrupt Controller：中文意思就是嵌套向量中断控制器，它属于M3内核的一个外设，控制着芯片的 中断相关功能。由于ARM给NVIC预留了非常多的功能，但对于使用M3内核设计芯片的公司可能就不需要这么多功能，于是就需要在NVIC上裁剪。ST公司的STM32F103芯片内部中断数量就是NVIC裁剪后的结果。 中断控制相关寄存器在固件库core_cm3.h文件NVIC结构体内。可打开任意库函数工程即可查看到。
2.3 中断优先级
- STM32F103芯片支持60个可屏蔽中断通道，每个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节(8位，但是STM32F103中只使用4位，高4位有效)，用于表达优先级的高4位又被为组成抢占式优先级和响应
- 优先级：通常也把响应优先级称为“亚优先级”或“副优先级”，每个中断源都需要被指定这两种优先级。 高抢占式优先级的中断事件会打断当前的主程序或者中断程序运行，俗称中断嵌套。在抢占式优先级相同的情况下，高响应优先级的中断优先被响应。 当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理那一个。
三、高低电平控制控制LED灯亮和灭
3.1 步骤
- 新建项目
- 选择STM32F103C8，后续按图示即可
到这一部分，操作到和图示一致。
3.2 加入代码
在Keil打开的项目里找到 main.c打开，加入以下代码：
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
GPIO_PinState b0_pin = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0); // 读取b0的状态
b0_pin=1-b0_pin;
switch (GPIO_Pin){
//判断引脚
case GPIO_PIN_0:
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1,1-b0_pin); // 将a1写入与b0相同的电位
break;
}
}
注意代码加在main函数外面。
3.3 烧录
- 用串口调试助手烧录即可。
3.4 实验结果
因视频太大，所以剪辑了一下，实际显示可能稍有出入；
中断是：GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替），即用杜邦线连接断开，此处未拍出。
四、串口通信
4.1 步骤
步骤和前面的一致，但有不一样的地方参考下面图示。
- 在设置完SYS和RCC后，设置下图所示：
- 设置完后面想应的后，重新命名项目，及保存路径，将CodeGenerator设置后，GENERATE CODE，然后open project在Keil里打开。
4.2 加入代码
- 在keil5里打开项目，进入main.c文件，在里面定义如下数据，注意不是在main函数里，而是在头文件后：
uint8_t aRxBuffer;//接收缓冲中断
uint8_t Uart1_RxBuff[256];//接收缓冲
uint8_t Uart1_Rx_Cnt=0;//接收缓冲计数
uint8_t cAlmStr[]="数据溢出（大于256）";
- 在main.c里添加，注意不是加在main函数里
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(Uart1_Rx_Cnt >= 255) //溢出判断
{
Uart1_Rx_Cnt = 0;
memset(Uart1_RxBuff,0x00,sizeof(Uart1_RxBuff));
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&cAlmStr, sizeof(cAlmStr),0xFFFF);
}
else
{
Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt++] = aRxBuffer; //接收数据转存
if((Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt-1] == 0x0A)||(Uart1_RxBuff[Uart1_Rx_Cnt-2] == 0x0D)) //判断结束位
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&Uart1_RxBuff, Uart1_Rx_Cnt,0xFFFF); //将收到的信息发送出去
Uart1_Rx_Cnt = 0;
memset(Uart1_RxBuff,0x00,sizeof(Uart1_RxBuff)); //清空数组
}
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&aRxBuffer, 1); //再开启接收中断
}
- 在main函数里，最后面添加：
//接收中断函数
HAL_UART_Receive_IT(&huart1,(uint8_t*)&aRxBuffer,1);
4.3 实验结果
- 连接串口，烧录
- 通过串口助手发送消息，显示：
注意：
烧录时Boot0要置1；
调试时串口置0。
小小的总结
- 设置了中断之后，在回调函数里写入我们想要实现功能，当我们触发中断的时候，就会实现功能。
- 用STM32CubeMX来代替写代码特别方便，只需要写入一些我们想要的函数即可。
- 烧录时还是要注意器件的连接问题，接触不良就会烧录不成功，其次一定要注意Boot0置1和置0，不然就不能完成实验。