(三)|(三) STM32 外部中断的原理与应用 (三)STM32外部中断的原理与应用

1、抢占优先级和响应优先级在了解中断之前，先了解一下它们之间的优先级别。STM32的中断源具有两种优先级：一种为抢占优先级；另一种为响应优先级（亚优先级）,其属性编号越小，表明它的优先级别越高。抢占是指打断其他中断的属性，即低抢占优先级的中断A可以被高抢占优先级的中断B打断，执行完中断服务函数B后，再返回继续执行中断服务函数A,由此会出现中断嵌套。响应属性则应用在抢占属性相同的情况下，即当两个中断源的抢占优先级相同时，分以下几种情况处理：
(1)如果两个中断同时到达，则中断控制器会先处理响应优先级高的中断。
(2)当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，则这个后到的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理（高响应优先级的中断不可以打断低响应优先级的中断）。
(3)如果它们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据它们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。
举个例子，现在有3个中断向量，如下图，若内核正在执行C的中断服务函数，则它能被抢占优先级更高的中断A打断，由于B和C的抢占优先级相同，所以C不能被B打断。但如果B和C中断是同时到达的，内核就会首先执行响应优先级别更高的B中断。如果B和C中有一个先到，不管谁的响应优先级高，都不能打断，只能等待。

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在这里插入图片描述 2、NVIC的优先级组 STM32使用了4个中断优先级的寄存器位，只可以配置16种优先级，即抢占优先级和响应优先级的数量由一个4位的数字来决定，把这个4位数字的位数分配成抢占优先级部分和响应优先级部分。有以下5种分配方式：
第0种：所有4位用于指定响应优先级，即NVIC配置的2的4次方共16种中断向量都是只有响应属性，没有抢占属性。
第1种：最高1位用来配置抢占优先级，低3位用来配置响应优先级，表示有2种级别的抢占优先级（0级，1级）,有2的3次方共8种响应优先级，即在16种中断向量之中，有8种中断的抢占优先级都为0级，而它们的响应优先级分别为0~ 7,其余8种中断的抢占优先级则都为1级，响应优先级别分别为0~7。
第2种：2位用来配置抢占优先级，2位用来配置响应优先，即2的2次方共4种抢占优先级，2的2次方共4种响应优先级。
第3种：高3位用来配置抢占优先级，最低1位用来配置响应优先级，即有8种抢占优先级，2种响应优先级。
第4种：所有4位用来指定抢占优先级，即16种中断具有不相同的抢占优先级。

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在这里插入图片描述可以通过调用STM32固件库中的函数NVIC_PriorityGroupConfig()选择使用哪种优先级分组，这个函数有5个参数：

#define NVIC_PriorityGroup_0((uint32_t)0x700) //选择第0种 #define NVIC_PriorityGroup_1((uint32_t)0x600) //选择第1种 #define NVIC_PriorityGroup_2((uint32_t)0x500) //选择第2种 #define NVIC_PriorityGroup_3((uint32_t)0x400) //选择第3种 #define NVIC_PriorityGroup_4((uint32_t)0x300) //选择第4种

这里我说一下为什么要设置分组和优先级？首先中断需要有优先级，事件有重要和次要之分，当CPU接到更重要的中断请求时，应当先去处理重要的事情。设计优先级分组是一个更灵活的选择，STM32使用了4个中断优先级的寄存器位，这就意味着可以设置16种优先级，比如说我做的项目会突发很多种情况，这时就可以设置为第3种，有8种抢占（先后）级别，2种响应级别；如果中断的情况不多，可以设置为第2种，那就会有4种抢占（先后）和4种响应，这样的设计就可以灵活对付很多复杂的情况。注意：
一般情况下，系统代码执行过程中，只设置一次中断优先级分组，比如分组3，设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱，程序出现意想不到的执行结果。
3、中断线的概念 【(三)|(三) STM32 外部中断的原理与应用】STM32的每个IO都可以作为外部中断输入。
STM32的中断控制器支持19个外部中断/事件请求：
线0~15：对应外部IO口的输入中断。
线16：连接到PVD输出。
线17：连接到RTC闹钟事件。
线18：连接到USB唤醒事件。
每个外部中断线可以独立的配置触发方式（上升沿，下降沿或者双边沿触发），触发/屏蔽，专用的状态位。STM32供IO使用的中断线只有16个，但是STM32F10x系列的IO口多达上百个，那么中断线怎么跟io口对应呢？其实啊，一组IO口对应一根中断线，每个IO口都可以使用这跟中断线，但是在同一时刻，只能响应一个端口的事件触发，不能同时响应所有GPIO端口的事件，也就是分时复用。

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在这里插入图片描述 4、中断服务函数 STM32分配了16根中断线，但是中断服务函数只分配了7个，毋庸置疑，肯定有几个也是要大家共享的了。

中断线0 ~ 4 各对应一个中断函数（下图少了一个外部中断0）
中断线5 ~ 9共用中断函数EXTI9_5_IRQHandler
中断线10 ~ 15共用中断函数EXTI15_10_IRQHandler

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中断服务函数列表： EXTI0_IRQHandler EXTI1_IRQHandler EXTI2_IRQHandler EXTI3_IRQHandler EXTI4_IRQHandler EXTI9_5_IRQHandler EXTI15_10_IRQHandler

在编写中断服务函数的时候会经常使用到两个函数实现下面的功能：
(1)判断某个中断线上的中断是否发生（标志位是否置位）,一般使用在中断服务函数的开头，判断中断是否发生：

ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);

(2)清除某个中断线上的中断标志位，这个函数一般应用在中断服务函数结束之前，清除中断标志位：

void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line)

中断服务函数的格式可以说是一个套路的，常用的中断服务函数格式为：

void EXTI9_5_IRQHandler(void){ if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8)!=RESET)//判断线8上的中断是否发生 { …中断逻辑 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8); //清除LINE上的中断标志位 } }

另外，固件库还提供了两个函数用来判断外部中断状态和清除外部状态标志位，即EXTI_GetFlagStatus()和EXTI_ClearFlag(),其作用和前面两个函数的作用类似，只是在EXTI_GetITStatus()中会先判断这种中断是否使能，使能了才去判断中断标志位，而EXTI_GetFlagStatus()直接用来判断状态标志位。
5、外部中断的一般配置步骤： ①初始化IO口为输入。

GPIO_Init();

② 开启IO口复用时钟。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

③设置IO口与中断线的映射关系。

void GPIO_EXTILineConfig(); 例如：GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);

④初始化线上中断，设置触发条件等。

EXTI_Init(); 例如： EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2; //指定中断线 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //模式：事件或者中断 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //触发方式：下降沿 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //使能 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

⑤配置中断分组（NVIC），并使能中断。

NVIC_Init(); 例如： NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //串口1中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ; // 抢占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; // 子优先级位2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据上面指定的参数初始化NVIC寄存器

⑥ 编写中断服务函数。