【外部中断】基于STM32标准库_stm32标准库外部中断-优快云博客

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一、外部中断核心概念

EXTI (External Interrupt/Event Controller)
STM32 的 GPIO 引脚可配置为外部中断源，通过 EXTI 模块管理中断触发。
NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller)
负责中断优先级管理和中断服务函数（ISR）的路由。
中断服务函数 (ISR)
中断触发后自动调用的函数，需用户实现。

二、中断号与管脚的映射关系

STM32 的 EXTI 线（0-15） 对应 GPIO 引脚号，但同一时刻每个 EXTI 线只能绑定到一个 GPIO 端口。

EXTI 线	支持的 GPIO 引脚	中断通道 (IRQn)	中断号
EXTI0	PA0, PB0, PC0, …, Px0	EXTI0_IRQn	6
EXTI1	PA1, PB1, PC1, …, Px1	EXTI1_IRQn	7
…	…	…	…
EXTI15	PA15, PB15, PC15, …, Px15	EXTI15_10_IRQn	40

关键规则：

EXTI 线编号 = GPIO 引脚号（如 PA3 使用 EXTI3）。
同一 EXTI 线可被多个 GPIO 端口复用（但需通过配置选择具体端口）。
不同 EXTI 线对应不同的中断通道（IRQn）和中断号。

三、按键中断配置步骤（以 PA0 为例）

1. GPIO 初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  // 上拉输入（按键接地时使用）
// GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;  // 下拉输入（按键接电源时使用）
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

2. 配置 EXTI 中断线

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;

// 绑定 PA0 到 EXTI0 线
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);

EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发（按键按下）
// EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; // 上升沿触发（按键释放）
EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

3. 配置 NVIC 中断优先级

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 优先级分组（根据需求选择）

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   // 中断通道为 EXTI0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 抢占优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;        // 子优先级
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

4. 编写中断服务函数 (ISR)

void EXTI0_IRQHandler(void) {
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {
        // 处理按键中断逻辑
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除中断标志
    }
}

四、中断号与管脚关系详解

EXTI 线选择
- 每个 GPIO 引脚号对应一个 EXTI 线（如 PA5 使用 EXTI5）。
- 通过 GPIO_EXTILineConfig() 选择具体 GPIO 端口（PA/PB/PC…）。
中断通道 (IRQn)
- EXTI0-4 有独立的中断通道（如 EXTI0_IRQn）。
- EXTI5-9 共享 EXTI9_5_IRQn，EXTI10-15 共享 EXTI15_10_IRQn。
中断服务函数名称
- 必须与启动文件 (startup_stm32fxxx.s) 中的中断向量名称严格一致。

五、常见问题

中断未触发
- 检查 GPIO 时钟和 AFIO 时钟是否使能。
- 确认中断服务函数名称是否正确。
- 确保中断标志位被清除。
多引脚共享同一 EXTI 线
- 若 PA0 和 PB0 同时使用 EXTI0，需在 ISR 中判断具体引脚：
```
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) {
    // PA0 触发中断
}
```
按键消抖
- 硬件消抖：并联 0.1μF 电容。
- 软件消抖：在 ISR 中延时 10-20ms 后再次检测电平。

六、完整示例代码

#include "stm32f10x.h"

void EXTI0_IRQHandler(void) {
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {
        if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) {
            // 处理按键按下事件
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
    }
}

int main(void) {
    // GPIO 初始化
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    // EXTI 配置
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
    EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

    // NVIC 配置
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

    while(1) {
        // 主循环
    }
}