文章目录
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<