STM32CubeMX+HAL(4)实现外部中断

芜湖_

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分类专栏： STM32系列笔记文章标签： stm32 单片机 arm

于 2022-07-01 09:05:31 首次发布

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STM32CubeMX+HAL实现外部中断

这一篇文章中将在LED和KEY的基础上讲解外部中断。在按键那一篇文章中我们是通过检测GPIO的输入来判定是否按下按键，从而转变两个灯的亮灭情况；这一篇文章中我们将通过中断的方式来实现这个功能。

文章目录

STM32CubeMX+HAL实现外部中断

1.选择芯片

首先使用STM32CubeMX新建一个工程，选择合适的芯片，笔者选用的是正点原子mini开发板，选择STM32F103RCT6，创建工程。

2.CubeMX配置

2.1.SYS&RCC

这一部分可以参照跑马灯那一篇文章2.1和2.2两节进行配置，本文不再赘述。

2.2.LED

使用的依然是LED0和LED1两位老嘉宾，移步跑马灯中2.3一节即可。

2.3.EXTI(KEY)

打开开发板原理图，寻找KEY，本次只需要用一个按键即可，选用KEY0。具体对应的IO口如下：
在这里插入图片描述

找到电路部分如下：

在这里插入图片描述

易知，KEY0按下后，将会输入低电平。因此，我们设置IO上拉，通过下降沿来触发外部中断。

在CubeMX中找到PC5，点击PC5，设置为中断：

在这里插入图片描述

配置具体如下：

在这里插入图片描述

其中，GPIO mode有共6种方式：
在这里插入图片描述

其中：

第一个External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection为上升沿触发中断；

第二个External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection为下降沿触发中断；

第三个External Interrupt Mode with Rising/Falling edge trigger detection为上升/下降沿触发中断；

第四个External Event Mode with Rising edge trigger detection为上升沿触发事件；

第五个External Event Mode with Falling edge trigger detection为下降沿触发事件；

第六个External Event Mode with Rising/Falling edge trigger detection为上升/下降沿触发事件；

3.4.NVIC

我们在NVIC中勾选，并设置优先级：

在这里插入图片描述

3.生成工程

这一部分同样可以参照跑马灯第3章进行配置，本文不再赘述。

4.在MDK中添加中断功能函数

本次的目标功能是按下KEY后改变灯的亮灭状态，可以定义一个全局变量status用于表示灯的状态，按键按下后status改变。我们在用户定义变量的区域先定义变量：

/* USER CODE BEGIN PV */
uint16_t status=0;
/* USER CODE END PV */

然后在函数区域编写三个函数，分别为两个状态下LED的亮灭函数，和一个用于进行状态转换的函数：

/* USER CODE BEGIN 0 */
void LED_Status1()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
}

void LED_Status2()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
}

void StatusChange()
{
	status=!status;
}

我们都知道，在标准库中，需要在中断服务函数中编写相关功能的代码。HAL库也类似，然而，与标准库不同的是，HAL库处理中断的方式是由用户自己编写中断回调函数，中断服务函数不需要用户编写。在执行完中断服务函数后，再执行中断回调函数。

我们打开stm32f1xx_it.c文件，找到生成的中断服务函数：

void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN EXTI9_5_IRQn 0 */

  /* USER CODE END EXTI9_5_IRQn 0 */
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_Pin);
  /* USER CODE BEGIN EXTI9_5_IRQn 1 */

  /* USER CODE END EXTI9_5_IRQn 1 */
}

可以看到，这里还有一个HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler函数。我们go to definition一下，可以看到他的代码是这样写的：

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* EXTI line interrupt detected */
  if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
  }
}

与我们自己用标准库写中断服务函数时类似，也是先判断是否发生中断，然后再清除中断服务标志。与标准库不同的是，清除完中断服务表之后，又有一个新的函数HAL_GPIO_EXTI_Callback，这就是中断回调函数，需要我们自己编写的函数。

我们复制函数名至main.c中，编写我们需要的中断功能：

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_5)
	{
		StatusChange();
		
		if(status)
		{
			LED_Status1();
		}
		else
		{
			LED_Status2();
		}
	}
}
/* USER CODE END 4 */

这样，一个简单的外部中断就编写完成了。

烧录到开发板上，按下KEY后两个灯状态改变，功能实现。

5.注意事项

（1）HAL库是用户自己编写回调函数，这与用户使用标准库时编写中断服务函数有细微的区别；

（2）配置输入为上拉还是下拉要根据实际情况，笔者使用的正点原子mini板KEY0和KEY1都是设为上拉，而WK_UP却是下拉。这是由原理图的电路设计决定的，在自己配置的过程中一定要查阅看好原理图再进行配置。

6.附main.c代码

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */

/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
uint16_t status=0;
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
void LED_Status1()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);
}

void LED_Status2()
{
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
}

void StatusChange()
{
	status=!status;
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_Pin==GPIO_PIN_5)
	{
		StatusChange();
		
		if(status)
		{
			LED_Status1();
		}
		else
		{
			LED_Status2();
		}
	}
}
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */