07-CubeMx+Keil+Proteus模擬STM32 - EXTI
本文例子參考《STM32微控制器開發例項——基於Proteus虛擬模擬與HAL/LL庫》
原始碼:https://github.com/LanLinnet/STM33F103R6
專案要求
同04節,電路常態為流水燈狀態,當按下按鈕BTN0時,8個LED燈全亮全滅閃爍3次後恢復到常態;當按下按鈕BTN1時,8個LED燈間隔交替閃爍3次後恢復常態;當BTN0和BTN1同時按下時,系統優先相應BTN1。
硬體設計
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在第一節的基礎上,在Proteus中新增電路如下圖所示,其中我們添加了一個排阻RX8、一組8個LED燈、兩組由按鈕BUTTON構成的按鍵電路。
根據電路圖和晶片技術手冊,我們知道PB0可用作外部中斷0(EXTI0),PB1可用作外部中斷1(EXTI1),當按下按鍵時,PB會輸入低電平,所以這兩個外部中斷都是通過下降沿觸發的。 -
開啟CubeMX,按照建立工程,配置PC0-PC7引腳為GPIO_Output,PB0和PB1分別為GPIO_EXTI0和GPIO_EXTI1。
隨後選中“System Core”中的GPIO,展開“Configuration”列表,如圖中4所示,選中PB0和PB1,將兩個GPIO管腳的“GPIO mode”都選為下降沿觸發External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection
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接下來進行中斷優先順序配置。在“System core”中選中“NVIC”(Nested Vectored Interrupt Controller, 巢狀向量中斷控制器),勾選列表中“EXTI line0 interrupt”和“EXTI line1 interrupt”兩項的Enable。將頁面上方的優先順序組“Priority Group”選為
2 bits for pre-emption priority 2 bits for subpriority
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中斷回撥函式可以使用HAL庫也可以使用LL庫,所以我們要設定GPIO的庫:點選“Project Manager”--“Advanced Settings”,可設定庫為LL或HAL,這裡我們先設定為HAL庫。點選“Generator Code”生成Keil工程。
軟體編寫
(一)基於HAL庫的程式
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本次我們需要實現外部中斷,由前面電路知道,當按下按鍵時,會生成下降沿,只要將相應的GPIO設定為EXTI模式,就會自動觸發外部中斷。進入中斷後實現的功能,不是寫在主函式中,而是寫在外部中斷的回撥函式中。
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點選“Open Project”在Keil中開啟工程,雙擊“main.c”檔案。
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本次模擬我們用到EXTI線偵測回撥函式
HAL_GPIO_EXTI_Callback()
,其官方文件API介紹如下圖所示。
同時這個回撥函式可以在“stm32f1xx_hal_gpio.c”程式中找到,這裡的回撥函式前面有一個“弱函式”的關鍵字“_weak”,該關鍵字的作用是,如果工程的任何一個原始檔中都沒有與該“弱函式”同名的函式,則編譯器會編譯該“弱函式”;但是當工程中有另一個同名函式定義出現時,編譯器會忽略“弱函式”而編譯另一個沒有標註“_weak”關鍵字的同名函式。 -
我們需要更方便地獨立地控制PC0-PC7的管腳輸出,所以這裡我們自定義一個函式
ByteOut2PC
,用於將1位元組資料輸出到PC埠的PC0-PC7引腳。我們先在程式最開頭宣告它。/* USER CODE BEGIN PFP */ void ByteOut2PC(uint8_t dat); //宣告函式 /* USER CODE END PFP */
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然後我們在
/* USER CODE BEGIN 4 */
和/* USER CODE END 4 */
間新增這個自定義函式。同時,因為回撥函式不會在生成初始化程式碼的時候自動生成,需要手動新增到main.c中,所以我們在這裡也新增一個回撥函式。/* USER CODE BEGIN 4 */ //自定義函式,將1位元組資料輸出到PC埠的PC0-PC7引腳 void ByteOut2PC(uint8_t dat) { if(dat & 0x01) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, 0); if(dat & 0x02) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, 0); if(dat & 0x04) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, 0); if(dat & 0x08) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, 0); if(dat & 0x10) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_4, 0); if(dat & 0x20) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_5, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_5, 0); if(dat & 0x40) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_6, 0); if(dat & 0x80) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, 1); else HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_7, 0); } //中斷回撥函式 void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { int8_t i; //迴圈變數 if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_0) //檢測到EXTI0線產生外部中斷事件 { for(i=0; i<3; i++) //全亮全滅閃爍3次 { ByteOut2PC(0xff); //全滅 HAL_Delay(500); ByteOut2PC(0); //全亮 HAL_Delay(500); } } else if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_1) //檢測到EXTI1線產生外部中斷事件 { for(i=0; i<3; i++) //間隔交替閃爍3次 { ByteOut2PC(0x55); HAL_Delay(500); ByteOut2PC(0xaa); HAL_Delay(500); } } } /* USER CODE END 4 */
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因為常態呈現流水燈狀態,我們首先在main函式中宣告一個迴圈變數。
/* USER CODE BEGIN 1 */ int8_t i; //迴圈變數i /* USER CODE END 1 */
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最後,我們在while迴圈中新增下面的程式碼
/* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { for(i=0; i<8; i++) { ByteOut2PC((0xfe<<i)|(0xfe>>(8-i))); //正常流水燈狀態 HAL_Delay(500); } /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ }
(二)基於LL庫的程式
- 在上面的基礎上,使用CubeMX將GPIO的庫改為LL庫。
- LL庫沒有提供回撥函式,我們要在“stm32f1xx_it.c”程式中找到相應的外部中斷庫函式
void EXTI0_IRQHandler(void)
和void EXTI1_IRQHandler(void)
並填寫功能程式碼。
- 同理我們在“main.c”檔案的main函式中新增流水燈程式,這裡就不再贅述了。
- 在“stm32f1xx_it.c”檔案中,首先在外部中斷庫函式
void EXTI0_IRQHandler(void)
中新增程式碼如下/* USER CODE BEGIN EXTI0_IRQn 0 */ int8_t i; //迴圈變數 for(i=0;i<3;i++) { LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOC, 0xff); //全滅 HAL_Delay(500); LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOC, 0); //全亮 HAL_Delay(500); } /* USER CODE END EXTI0_IRQn 0 */
- 同理我們在
void EXTI1_IRQHandler(void)
中新增程式碼如下/* USER CODE BEGIN EXTI1_IRQn 0 */ int8_t i; //迴圈變數 for(i=0;i<3;i++) //交替閃爍3次 { LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOC, 0x55); HAL_Delay(500); LL_GPIO_WriteOutputPort(GPIOC, 0xaa); HAL_Delay(500); } /* USER CODE END EXTI1_IRQn 0 */
聯合除錯
- 點選執行,生成HEX檔案。
- 在Proteus中載入相應HEX檔案,點選執行,正常顯示流水燈狀態;當按下按鈕BTN0時,8個LED燈全亮全滅閃爍3次後恢復到常態;當按下按鈕BTN1時,8個LED燈間隔交替閃爍3次後恢復常態。