外部中斷實驗
一、實驗目的
理解中斷的基本概念。
掌握STM32的中斷源及中斷優先級。
掌握STM32外部中斷技術的基本使用方法。
掌握STM32中斷處理程序的編程方法。
二、實驗內容
硬件設計原理圖如下圖1所示：LED的連接在上一節已經介紹過了，在STM32開發板上的按鍵KEY0是接在PE4上，KEY1是接在PE3上的，KEY2是連在PE2上，WK_UP接在PA0上。
三、實驗預備知識
中斷對於開發嵌入式系統來講的地位絕對是毋庸置疑的，在C51單片機時代，一共只有5個中斷，其中2個外部中斷，2個定時/計數器中斷和一個串口中斷，但是在STM32中，中斷數量大大增加，而且中斷的設置也更加復雜。今天就將來探討一下關於STM32中的中斷系統。
ARM Coetex-M3內核共支持256個中斷，其中16個內部中斷，240個外部中斷和可編程的256級中斷優先級的設置。STM32目前支持的中斷共84個（16個內部+68個外部），還有16級可編程的中斷優先級的設置，僅使用中斷優先級設置8bit中的高4位。
STM32可支持68個中斷通道，已經固定分配給相應的外部設備，每個中斷通道都具備自己的中斷優先級控制字節PRI_n(8位，但是STM32中只使用4位，高4位有效)，每4個通道的8位中斷優先級控制字構成一個32位的優先級寄存器。68個通道的優先級控制字至少構成17個32位的優先級寄存器。
STM32的每個IO口都可以作為中斷輸入，這點很好用。要把IO口作為外部中斷輸入，有以下幾個步驟：
1）初始化IO口為輸入。
這一步設置你要作為外部中斷輸入的IO口的狀態，可以設置為上拉/下拉輸入，也可以設置為浮空輸入，但浮空的時候外部一定要帶上拉，或者下拉電阻。否則可能導致中斷不停的觸發。在幹擾較大的地方，就算使用了上拉/下拉，也建議使用外部上拉/下拉電阻，這樣可以一定程度防止外部幹擾帶來的影響。
2）開啟IO口復用時鐘，設置IO口與中斷線的映射關系。
STM32的IO口與中斷線的對應關系需要配置外部中斷配置寄存器EXTICR，這樣我們要先開啟復用時鐘，然後配置IO口與中斷線的對應關系。才能把外部中斷與中斷線連接起來。
3）開啟與該IO口相對的線上中斷/事件，設置觸發條件。
這一步，我們要配置中斷產生的條件，STM32可以配置成上升沿觸發，下降沿觸發，或者任意電平變化觸發，但是不能配置成高電平觸發和低電平觸發。這裏根據自己的實際情況來配置。同時要開啟中斷線上的中斷，這裏需要註意的是：如果使用外部中斷，並設置該中斷的EMR位的話，會引起軟件仿真不能跳到中斷，而硬件上是可以的。而不設置EMR，軟件仿真就可以進入中斷服務函數，並且硬件上也是可以的。建議不要配置EMR位。
4）配置中斷分組（NVIC），並使能中斷。
這一步，我們就是配置中斷的分組，以及使能，對STM32的中斷來說，只有配置了NVIC的設置，並開啟才能被執行，否則是不會執行到中斷服務函數裏面去的。關於NVIC的詳細介紹，請參考前面章節。
5）編寫中斷服務函數。
這是中斷設置的最後一步，中斷服務函數，是必不可少的，如果在代碼裏面開啟了中斷，但是沒編寫中斷服務函數，就可能引起硬件錯誤，從而導致程序崩潰！所以在開啟了某個中斷後，一定要記得為該中斷編寫服務函數。在中斷服務函數裏面編寫你要執行的中斷後的操作。
通過以上幾個步驟的設置，我們就可以正常使用外部中斷了。
四、實驗步驟
- 課下完成作業
按照教材42頁-55頁，新建工程，命名為“INT+你的學號”，文件夾名和工程名都為“INT+你的學號”（所需的“庫函數、HARDWARE和SYSTEM文件夾”在本次實驗文件夾中，自已添加即可）。工程建好後，按照教材153頁，編寫好main（）主函數，之後編譯。
- 2. 實驗室完成
（1） 在課下完成的工程中修改代碼，讓串口向PC機打印你的“學號姓名”，之後編譯、下載到開發板，看現象。
（2） 修改代碼實現如下功能
- 系統開機後，LED0，LED1閃兩次，蜂鳴器響一聲後停止；
- 設置中斷優先級分組為組3；
- 按鍵KEY0搶占優先級為2，響應優先級為0，控制蜂鳴器，按一次，叫一聲；
- 按鍵KEY1搶占優先級為3，響應優先級為1，控制LED0，按一次，LED0亮一次，再按一次LED0滅；
- 按鍵KEY2搶占優先級為3，響應優先級為1，控制LED1，按一次，LED1閃一次；
- 按鍵WK_UP搶占優先級為2，響應優先級為1，控制LED0和LED1反轉一次；
- 問KEY0、KEY1、KEY2、WK_UP的中斷優先級順序為？
KEY0>WK_UP>KEY1=KEY2 (KEY2 KEY2看誰先按下誰優先)
- KEY0、KEY1、KEY2、WK_UP分別對應的外部中斷線為？
KEY0對於外部中斷線 EXTI4
KEY1對於外部中斷線 EXTI3
KEY2對於外部中斷線 EXTI2
WK_UP 對於外部中斷線 EXTI0
（3） 完成下列問題
假設KEY3接在PE6上，KEY4接在PE7上，輸入方式配置成上拉輸入，並分別控制LED0和LED1，每按一次各反轉一次。
- 按鍵初始化代碼KEY_Init(void)：
答：
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
}
- 中斷初始化代碼EXTIX_Init(void)：
答：
void EXTIX_Init(void)
{
KEY_Init();
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//GPIOE.6 KEY3
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource6);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line6;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;
//優先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//GPIOE.7 KEY3
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource6);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line7;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;
//優先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- 中斷服務程序函數名為？
答：
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
- 編寫中斷服務程序：
答：
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
If (EXTI_GetITstatus(EXTI_Line6)==Set)
{
delay_ms(10);
if(KEY6==1)
{
LED0 =!LED1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line6);
}
If (EXTI_GetITstatus(EXTI_Line7)==Set)
{
delay_ms(10);
if(KEY7===1)
{
LED1 =!LED1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);
}
}
- 查看“STM32中文參考手冊.pdf”第132-134頁，根據“其它STM32F10XXX產品向量表”。
ü 說明STM32F10xxx有多少個中斷源？
答： 73個
ü EXTI9_5、和EXTI15_10的中斷入口地址是多少？
答： 0x0000_009C
0x0000_00E0
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