一. 中断系统
中断 : 在主程序运行过程中,出现特定的中断触发条件,使得CPU暂停当前正在运行的程序,而去处理中断程序,完成后,又返回原来被暂停的位置继续工作
中断优先 : 当有多个中断开始时,CPU会根据事情的轻重响应更加紧急的中断
中断嵌套 : 一个中断正常进行,又来一个更高级的中断,会先去做刚来的高级的中断,然后依次返回
中断函数都是在一个子函数里的,这个函数不需要我们调用,当中断来临时,自动由硬件调用这个函数
二.STM32的中断
1. 68个可屏蔽中断通道,包含EXTI,TIM,ADC,USART,SPI,IIC,RTC等多个外设
2. 使用NVIC统一管理中断,每个中断有16个可编程的优先等级,可对优先级分组
所以PA0 PB0 PC0只能有一个触发,不能同时触发
四. AFIO复用IO口
在STM32中,AFIO口主要完成两个任务:复用功能引脚重映射,中断引脚选择
五. 旋转编码器介绍
旋转编码器,是可以按下去的,这个时候他可以当作普通的按键来用
旋转编码器模块有5个引脚,分别是GND(-), VCC(+), SW, DT, CLK。其中VCC和GND用来接电源和地,按缩写SW应该是Switch(开关)、CLK是Clock(时钟)、DT是Data(数据)
四:主函数代码编写
#include "stm32f10x.h" // Device header#include "Delay.h"#include "OLED.h"#include "Encoder.h" //给了Num赋值int16_t Num; int main(void){//OLED ENCODER初始化,初始化完才能用OLED_Init();Encoder_Init();OLED_ShowString(1, 1, "Num:");while (1){Num += Encoder_Get();OLED_ShowSignedNum(1, 5, Num, 5);}}
2.Encode.c
#include "stm32f10x.h" // Device header //定义一个带符号变量int16_t Encoder_Count; void Encoder_Init(void){//两个中断的初始化代码,初始化时钟,GPIOB,AFIORCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//AFIO的部分GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);//指定的中断闲为EXTI_LINE1和EXTI_LINE0EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//中断分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断优先级,对两个通道分别设置优先级NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} //把变量返回回去,返回变化值,所以返回count(这里是用了一个技巧,间接返回了count(把值付给temp让temp回去))int16_t Encoder_Get(void){int16_t Temp;Temp = Encoder_Count;Encoder_Count = 0;return Temp;} //接下来是中断的中断函数void EXTI0_IRQHandler(void){//检查一下中断标志位if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET){//判断一下另一个引脚的电平if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0){//如果是就反转Encoder_Count --;}//清除中断标志位EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}}//下面这个也是一样的,只是换了线,如果是9——15就把两个放一起,用一个中断就行void EXTI1_IRQHandler(void){if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET){if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0){//正转Encoder_Count ++;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);}}
3.Encode.h
#ifndef __ENCODER_H#define __ENCODER_H void Encoder_Init(void);int16_t Encoder_Get(void); #endif
七、库函数简介
配置GPIO与中断线的映射关系的函数GPIO_EXTILineConfig()来实现的
void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)
该函数将GPIO端口与中断线映射起来
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);
这样,将中断线2与GPIOE映射起来,那么很显然是GPIOE.2与EXTI2中断线连接了
接下来我们就要来触发他了,中断线上中断的初始化是通过函数EXTI_Init()实现的
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
下面我们用一个使用范例来说明这个函数的使用
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
上面的例子设置中断线4 上的中断为下降沿触发
我们来看看结构体EXTI_InitTypeDef的成员变量:
typedef struct{ uint32_t EXTI_Line; EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode; EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; FunctionalState EXTI_LineCmd; }EXTI_InitTypeDef;
从定义可以看出,有 4 个参数需要设置。第一个参数是中断线的标号,取值范围为
EXTI_Line0~EXTI_Line15 。这个在上面已经讲过中断线的概念。也就是说,这个函数配置的是
某个中断线上的中断参数。第二个参数是中断模式,可选值为中断 EXTI_Mode_Interrupt 和事
件 EXTI_Mode_Event 。第三个参数是触发方式,可以是下降沿触发 EXTI_Trigger_Falling ,上
升沿触发 EXTI_Trigger_Rising ,或者任意电平(上升沿和下降沿)触发,最后一个就是使能
我们设置好中断线和 GPIO 映射关系,然后又设置好了中断的触发模式等初始化参数。既
然是外部中断,涉及到中断我们当然还要设置 NVIC 中断优先级
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2,NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; //子优先级 2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级分组初始化
我们配置完中断优先级之后,接着要做的就是编写中断服务函数
EXPORT EXTI0_IRQHandler EXPORT EXTI1_IRQHandler EXPORT EXTI2_IRQHandler EXPORT EXTI3_IRQHandler EXPORT EXTI4_IRQHandler EXPORT EXTI9_5_IRQHandler EXPORT EXTI15_10_IRQHandler
中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数,中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler ,中
断线 10-15 共用中断函数 EXTI15_10_IRQHandler
在编写中断服务函数的时候会经常使用到两个函数,第一个函数是判断某个中断线上的中断是否发生(标志位是否置位):
ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般使用在中断服务函数的开头判断中断是否发生
void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
这个函数一般应用在中断服务函数结束之前,清除中断标志位使用格式
void EXTI2_IRQHandler(void){if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生 {中断逻辑…EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2); //清除 LINE 上的中断标志位 } }
我们再来总结一下,使用 IO 口外部中断的一般步骤:
1 )初始化 IO 口为输入。
2 )开启 IO 口复用时钟,设置 IO 口与中断线的映射关系。
3 )初始化线上中断,设置触发条件等。
4 )配置中断分组( NVIC ),并使能中断。
5 )编写中断服务函数。
我们再来看看原子哥给的 按键程序
首先是外部中断初始化函数 void EXTI_Init(void),该函数严格按照我们之前的步骤来初始化外部中断,首先调用 KEY_Init 函数(第七章有介绍),来初始化外部中断输入的 IO 口,接着调用 RCC_APB2PeriphClockCmd()函数来使能复用功能时钟。接着配置中断线和 GPIO 的映射关系,然后初始化中断线//外部中断初始化函数void EXTIX_Init(void){ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//外部中断,需要使能 AFIO 时钟 KEY_Init();//初始化按键对应 io 模式 //GPIOC.5 中断线以及中断初始化配置 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource5); EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line5; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿触发 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器 //GPIOA.15 中断线以及中断初始化配置GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource15); EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器 //GPIOA.0 中断线以及中断初始化配置 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//根据 EXTI_InitStruct 中指定的参数初始化外设 EXTI 寄存器 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//使能按键所在的外部中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据 NVIC_InitStruct 中指定的参数初始化外设 NVIC 寄存器NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;//使能按键所在的外部中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2, NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//使能按键所在的外部中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2, NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级 1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);} void EXTI0_IRQHandler(void){ delay_ms(10); //消抖if(WK_UP==1){ LED0=!LED0;LED1=!LED1;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除 EXTI0 线路挂起位} void EXTI9_5_IRQHandler(void){delay_ms(10); //消抖if(KEY0==0) {LED0=!LED0;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5); //清除 LINE5 上的中断标志位 } void EXTI15_10_IRQHandler(void){ delay_ms(10); //消抖 if(KEY1==0) {LED1=!LED1;}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15); //清除 LINE15 线路挂起位}
第三部分——为 海创电子的视频笔记——并进行旋转编码器第2种(用一组中断的方式来进行)
一、中断简介
片上外设: 核外芯片里 内核外设:内核里(NVIC)
二、中断配置
core_cm3.h 针对内核外设 stm32f10x.h 针对片上外设
三、如何管理这些中断
1.NVIC 是嵌套向量中断控制器,控制着整个芯片中断相关的功能
—— 综合可知,只要有中断就要配置NVIC(抢占 和响应和 分组)
2.NVIC跟内核紧密联系,是内核里的外设
——所以要去上面说的里面去找跟他相关的函数(前面两个课时已经给大家找好了)
3.芯片厂商在设计芯片的时候会对Cortex-M3 内核的NVIC裁剪
——所以STM32的NVIC比较少
即 我们把他分为 抢占 和 响应 两种选择, 抢占大于响应,我们优先看抢占的大小(从0开始,越小越先开始),当抢占相同时,我们再看响应,比较方法也是一样的,高优先的抢占是可以打断低优先的抢占的,但是抢占相同时,高优先的响应是不能打断低优先响应的
四、配置NVIC
只要有中断——就要配置NVIC的相关函数(一个工程只能分一次)
//中断分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//类型定义NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //使能按键外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级 2,NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; //子优先级 2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中断优先级分组初始化