【STM32】中断编程入门

一、要求

学习stm32中断原理和开发编程方法。使用标准库完成以下任务：

1.用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯。如果完成后，尝试在main函数while循环中加入一个串口每隔1s 发送一次字符的代码片段，观察按键中断对串口发送是否会带来干扰或延迟。

2.采用串口中断方式重做上周查询方式的串口通信作业，分别实现：

（1）当stm32接收到1个字符“s”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到1个字符“t”时，持续发送“hello windows!”（提示：采用一个全局标量做信号灯）；

（2）当stm32接收到字符“stop stm32!”时，停止持续发送“hello windows!”; 当接收到字符“go stm32!”时，持续发送“hello windows!”(提示：要将接收到的连续字符保存到一个字符数组里，进行判别匹配。写一个接收字符串的函数。

二、中断介绍

中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。

中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源。

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回。

（一）STM32中断

68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设。

使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级。

（二）NVIC

1、结构

2、NVIC优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级。

抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队。

（三）EXTI

1、EXTI简介

EXTI（Extern Interrupt）外部中断。

EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序。

支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发。

支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断。

通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒。

触发响应方式：中断响应/事件响应。

2、EXTI基本结构

（四）AFIO复用IO口

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义。

在STM32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择。

三、实践

（一）点灯与串口发送数据

1、目标

用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯。如果完成后，尝试在main函数while循环中加入一个串口每隔1s 发送一次字符的代码片段，观察按键中断对串口发送是否会带来干扰或延迟。

2、程序实现

EXIT.c与EXIT.h

#include "stm32f10x.h" 
#include "LED.h"
void EXIT_key_Init(void)
{
   
	
	RCC_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_14;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);						

	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);
	
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;					
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;		
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);				
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);							
	
	
}

#ifndef __EXIT_H
#define __EXIT_H

void EXIT_key_Init(void);


#endif

main函数

#include "stm32f10x.h"                
#include "Delay.h"
#include "EXIT.h"
#include "LED.h"
#include "Serial.h"
int main(void)
{
   
	
	LED_Init();
	Serial_Init();
	GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
	EXIT_key_Init();
	
	while (1)
	{
   
		Delay_ms(1000);	
	Serial_Printf("HELLO WINDOWS");
	Serial_Printf("\r\n");
	}
}
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
   
	if<