STM32CubeMX系列|外部中断

外部中断

1. 外部中断简介

STM32F1的每个IO口都可以作为外部中断的中断输入，STM32F103的中断控制器支持19个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32F103的19个外部中断为：

• EXTI线0~15：对应外部IO口的输入中断
• EXTI线16：连接到PVD输出
• EXTI线17：连接到RTC闹钟事件
• EXTI线18：连接到USB唤醒事件
• EXTI线19：连接到以太网唤醒事件（互联网型产品）

STM32F103供IO口使用的中断线只有16个，但是IO口却远不止16个。下图为GPIO跟中断线的映射关系图

2. 硬件设计

用到的硬件资源有：

• 指示灯D1、D2
• 蜂鸣器BUZ
• 4个按键：KEY_UP、K1、K2、K3

硬件连接原理图如下，注意K1、K2、K3是低电平有效的，而KEY_UP是高电平有效。因此K1、K2、K3应设置为上拉、下降沿触发中断，KEY_UP应设置为下拉、上升沿触发中断
STM32F103芯片单个IO口最大输出电流是25mA，而蜂鸣器的驱动电流是30mA左右，整个芯片的输出电流最大为150mA，如果在蜂鸣器上就消耗30mA，那么芯片的其他IO口及外设电流就比较拮据了，因此此处不会直接使用IO口驱动蜂鸣器，而是通过三极管把电流放大后再驱动蜂鸣器，这样IO口只需提供不到1mA的电流就可以控制蜂鸣器
本实验利用板载的4个按键，通过外部中断来控制板载的两个LED的亮灭和蜂鸣器。其中KEY_UP控制蜂鸣器；K1控制D1，按一次亮再按一次灭；K2控制D2，按一次亮再按一次灭；K3同时控制D1和D2，按一次它们的状态就翻转一次

3. 软件设计

3.1 STM32CubeMX设置

• RCC设置外接HSE，时钟设置为72M
• PC0和PC2设置为GPIO推挽输出模式、上拉、高速、默认输出电平为高电平
• PB5设置为GPIO推挽输出、高速模式
• PA0设置为下拉、上升沿触发，PE2/3/4设置为上拉、下降沿触发

• 在NVIC(嵌套向量中断控制器)中，勾选EXIT Line0/2/3/4 interrupt，使能PA0和PE2/3/4中断。右边两个选项设置抢占优先级和响应优先级

• 输入工程名，选择工程路径（不要有中文），选择MDK-ARM V5；勾选Generated periphera initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per IP ；点击GENERATE CODE，生成工程代码

3.2 MDK-ARM编程

• 在gpio.c文件中可以看到PC0/PC1/PB5/PA0/PE2/PE3/PE4管脚的初始化函数

void MX_GPIO_Init(void){
    
    
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {
    
    0};
  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();		//开启GPIOE时钟
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();		//开启GPIOC时钟
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();		//开启GPIOA时钟
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();		//开启GPIOB时钟
  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, LED1_Pin|LED2_Pin, GPIO_PIN_SET);	//LED1/LED2默认输出是电平为高电平
  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(BUZ_GPIO_Port, BUZ_Pin, GPIO_PIN_RESET);	//BUZ默认输出是电平为低电平	
  /*Configure GPIO pins : PE2 PE3 PE4 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4;		//PE2/PE3/PE4
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;					//下降沿触发
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;							//上拉
  HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
  /*Configure GPIO pins : PCPin PCPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = LED1_Pin|LED2_Pin;						//PC0/PC1
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;					//推挽输出
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;							//上拉
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;					//高速
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
  /*Configure GPIO pin : PA0 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;								//PA0
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;					//上升沿触发
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;							//下拉
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  /*Configure GPIO pin : PtPin */
  GPIO_InitStruct.Pin = BUZ_Pin;								//PB5
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;					//推挽输出
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;							//无上下拉
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;					//高速
  HAL_GPIO_Init(BUZ_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}

找到弱符号中断回调函数原型，并在gpio.c中自定义该回调函数
__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
    
    
	HAL_Delay(10);
	switch(GPIO_Pin){
    
    
		case GPIO_PIN_0:
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,BUZ_Pin,GPIO_PIN_SET);
			HAL_Delay(300);
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,BUZ_Pin,GPIO_PIN_RESET);
			HAL_Delay(300);
			break;
		case GPIO_PIN_2:
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,LED1_Pin);
			break;
		case GPIO_PIN_3:
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,LED2_Pin);
			break;
		case GPIO_PIN_4:
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,LED1_Pin);
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,LED2_Pin);
			break;
	}
}

4. 下载验证

编译无误后下载到开发板，按下KEY_UP蜂鸣器响一下；K1控制D1，按一次亮再按一次灭；K2控制D2，按一次亮再按一次灭；K3同时控制D1和D2，按一次它们的状态就翻转一次