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STM32开发（9）----CubeMX配置外部中断

news 2025/6/27 8:30:04

CubeMX配置外部中断

前言
一、什么是中断
- 1.STM32中断架构体系
- 2.外部中断/事件控制器（EXTI）
- 3.嵌套向量中断控制器（NIVC）
二、实验过程
- 1.CubeMX配置
- 2.代码实现
- 3.硬件连接
- 4.实验结果
总结

前言

本章介绍使用STM32CubeMX对引脚的外部中断进行配置，介绍了中断架构体系，外部中断/事件控制器（EXTI），嵌套向量中断控制器（NIVC），并通过实验展示配置后的效果。

一、什么是中断

中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。

中断可以分为系统异常（内部中断）和外部中断，内部中断是指中断信号来源是CPU内部，与当前执行的指令有关。外部中断信号的来源是CPU外部，与当前执行的指令无关。

1.STM32中断架构体系

在STM32中，一个中断由不同的中断源触发，触发后通过中断控制（NVIC）按照抢占优先级和响应优先级进行执行和响应，为了大家有一个整体认识，我们先来看一下STM中断架构体系图，重点关注图中的NVIC和EXTI。GPIO的中断源先通过EXTI然后再进入NIVC，片内的其他中断直接进入NIVC。
在这里插入图片描述

2.外部中断/事件控制器（EXTI）

有了大致的认识，我们接下来介绍下EXTI，EXTI的作用是检测，管理，配置事件/中断请求，它由20个产生事件/中断请求的边沿检测器组成，个输入线可以独立地配置输入类型(脉冲或挂起)和对应的触发事件(上升沿或下降沿或者双边沿都触发)。每个输入线都可以独立地被屏蔽，挂起寄存器保持着状态线的中断请求。

下图为EXTI控制框图，图中可以看到终端源，中断控制器和每个EXTI由20个产生事件/中断请求的边沿检测器组成。最终输出到NVIC中断控制器。
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在datasheet中可以找到每个PGIO对应的EXTI，这里贴出来一些，实际使用过程中参考datashett

3.嵌套向量中断控制器（NIVC）

NVIC就是接收到不同的中断源根据中断源的参数控制中断响应。主要参数有：中断使能，抢占优先级，响应优先级。(优先级数值越小，优先级别越高)。
**中断使能：**判断是否开启中断，如果开启中断，则满足中断触发条件时程序会跳到中断服务程序运行，否则不响应中断主程序继续运行。

**抢占优先级：**判断一个中断是否可以打断另外一个中断的中断服务程序抢先运行。优先级高的服务可以打断优先级低的服务，优先运行。

**响应优先级：**如果几个抢占优先相同的中断同时触发，那么响应优先级高的最先运行。

判断中断的优先级，先看抢占优先级，抢占优先级高的中断优先级别高。抢占优先级相同的情况下，响应优先高的中断优先级别高。抢占优先级和响应优先级相同的情况下，根据中断向量表确定。

中断源可以在datasheet中查找到，下面是部分截图，实际使用是参考完全版datasheet：
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二、实验过程

由于前几个章节已经对实验的硬件，工具，IDE，等内容进行了介绍，为了更加简洁明了的展示内容，这里对实验材料和编译烧录等过程不做过多介绍，如果需要查看，可以到GPIO、PWM等章节进行查阅。

1.CubeMX配置

选择芯片stm32f103c6t6，新建工程

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设置时钟源，最小系统外部晶振8Mhz，作为外部高速HSE时钟源。由于没有外接外部低速晶振，这里低速时钟源选择旁路时钟源。

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配置时钟树，这里使用官方推荐的配置

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配置引脚功能，因为我的最小系统没有啥外设，所以这里通过串口输出来判断中断触发，所以这里我配置了USART1，同时我这里选择PA1作为GPIO_EXTI1，配置中断上升沿触发，GPIO拉低。
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使能中断
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配置中断优先级，Preemption Priority为抢占优先级，Sub Priority是相应优先级
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Code Generator中设置只拷贝使用到的库，分离.c和.h文件

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设置好项目名称和路径，点击GENERATE CODE即可，生成后使用keil5 IDE打开。

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2.代码实现

在main.c中code4部分添加一个HAL_GPIO_EXTI_Callback回调函数，别忘记添加stdio.h添加头文件。

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1){printf("GPIO1 interupt\r\n");}  
}
/* USER CODE END 4 */

在usart.c中重载printf

/* USER CODE BEGIN 1 */
#include "stdio.h"
#ifdef __GNUC__/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printfset to 'Yes') calls __io_putchar() */#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/*** @brief  Retargets the C library printf function to the USART.* @param  None* @retval None*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{/* Place your implementation of fputc here *//* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);return ch;
}
/* USER CODE END 1 */