STM32 外部中断详解（原理+配置代码）
本文介绍了STM32基于标准外设库的外部中断配置，以及基于参考手册如何更加寄存器配置外部中断
1 前言
打算写一下中断，又忍不住想说一下中断的概念，去书上翻一翻，或者自己在搜索引擎上搜一下，都可以找到一大堆，包括本文写的这个外部中断也不例外。如果要写光是中断就可以单独写一篇了，所以本文直入主题，对于STM32的外部中断进行详细的剖析。
2 STM32的外部中断
下图来自《STM32参考手册》，从整个架构图可以知道，外部中断的功能可以配置六个寄存器；
- 中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）
- 事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）
- 上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）
- 下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）
- 软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）
- 挂起寄存器（EXTI_PR）
EXTI支持配置20个中断和事件屏蔽位； - GPIO端口以下图的方式连接到16个外部中断/事件线上；
EXTI_Line0—EXTI_Line15； - EXTI_Line16 连接到PVD输出 ;
- EXTI_Line17连接到RTC闹钟事件;
- EXTI_Line18连接到USB唤醒事件;
- EXTI_Line19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品);
GPIO的映射关系图如下所示；
3 中断服务函数的映射关系
| GPIO | IRQn | IRQHandler |
|---|---|---|
| GPIO_Pin0 | EXTI0_IRQn | EXTI0_IRQHandler |
| GPIO_Pin1 | EXTI1_IRQn | EXTI1_IRQHandler |
| GPIO_Pin2 | EXTI2_IRQn | EXTI2_IRQHandler |
| GPIO_Pin3 | EXTI3_IRQn | EXTI3_IRQHandler |
| GPIO_Pin4 | EXTI4_IRQn | EXTI4_IRQHandler |
| GPIO_Pin5 — GPIO_Pin9 | EXTI9_5_IRQn | EXTI9_5_IRQHandler |
| GPIO_Pin10 — GPIO_Pin15 | EXTI15_10_IRQn | EXTI15_10_IRQHandler |
4 外部中断的配置
宏定义，抽象一下接口，方便后面修改；
#define Z_GPIO_PIN GPIO_Pin_5
#define Z_GPIO_PORT GPIOE
#define Z_PortSource GPIO_PortSourceGPIOE
#define Z_PinSource GPIO_PinSource5
#define Z_Line EXTI_Line5
#define Z_IRQ EXTI9_5_IRQn
GPIO的配置；这里GPIO的输入模式可以配置为浮空输入（GPIO_Mode_IN_FLOATING），上拉输入（GPIO_Mode_IPU）或者下拉输入（GPIO_Mode_IPD），具体如下图所示；
GPIO的配置代码如下；
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Z_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(Z_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
不要忘记外设总线时钟的配置；
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC |
RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF |
RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);
EXTI的配置，EXTI_Trigger这里支持三种模式；
- EXTI_Trigger_Rising 上升沿触发；
- EXTI_Trigger_Falling 下降沿触发；
- EXTI_Trigger_Rising_Falling 上升沿和下降沿都可以触发；
GPIO_EXTILineConfig(Z_PortSource, Z_PinSource);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = Z_Line;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC的配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = Z_IRQ;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
中断服务函数
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
//中断服务函数
}
以上就完成了检测下降沿信号的GPIOE5的外部中断；
也参考官方DEMO，
STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\EXTI\EXTI_Config。
5 寄存器的操作
以下摘自**《STM32参考手册》**
产生产生中断的步骤，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器，同时在**中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的挂起位也随之被置1。在挂起寄存器（EXTI_PR）的对应位写1，将清除该中断请求。
产生事件的步骤：必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置2个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）**的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件请求脉冲，对应的挂起位不被置1。通过在软件中断/事件寄存器写1，也可以通过软件产生中断/事件请求。
- 中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）
- 事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）
- 上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）
- 下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）
- 软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）
- 挂起寄存器（EXTI_PR）
IMR如下图所示，其他几个类似；
5.1 硬件中断选择
通过下面的过程来配置20个线路做为中断源：
- 配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)
- 配置所选中断线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)；
- 配置对应到外部中断控制器(EXTI)的NVIC中断通道的使能和屏蔽位，使得20个中断线中的请求可以被正确地响应。
5.2 硬件事件选择
通过下面的过程，可以配置20个线路为事件源
- 配置20个事件线的屏蔽位(EXTI_EMR)
- 配置事件线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)
5.3 软件中断/事件的选择
20个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过程：
- 配置20个中断/事件线屏蔽位(EXTI_IMR, EXTI_EMR)
- 设置软件中断寄存器的请求位(EXTI_SWIER)
6 总结
本文参考stm32手册对于外部中断的概念以及配置进行了介绍，本人能力有限，难免存在错误和纰漏，请大佬不吝赐教。
