STM32外部中斷相關(guān)分析-日志之總結(jié)篇3

ID:136256 · 發(fā)表于 2017-3-21 01:06

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**基于STM32的按鍵控制與外部中斷實(shí)例詳解
**為了減少重復(fù)的內(nèi)容，所以將外部中斷的例程與按鍵控制實(shí)例
  放在一起學(xué)習(xí)。
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/********************************************************/
因?yàn)樯婕暗膬?nèi)容較多，這里大體說(shuō)一下整片文章的內(nèi)容分布：
1)、按鍵控制實(shí)例
  1、按鍵的相關(guān)信息描述
  2、按鍵的初始化代碼實(shí)現(xiàn)
  3、常用按鍵檢測(cè)及控制代碼(主要學(xué)習(xí)其實(shí)現(xiàn)思路)
2)、外部中斷實(shí)例
  1、外部中斷的相關(guān)信息描述
  2、外部中斷的初始化代碼實(shí)現(xiàn)

/********************************************************/
==================================華麗的分界線=================================
//=========================按鍵控制實(shí)例=============================//
==================================華麗的分界線=================================

首先，先來(lái)講述簡(jiǎn)單的按鍵控制，下面來(lái)看看按鍵是什么東西，開發(fā)的時(shí)候按鍵又有哪些要注意的事情.

釋義：
按鍵開關(guān)是一種電子開關(guān)，屬于電子元器件類，使用時(shí)以滿足操作力的條件向開關(guān)操作方向施壓開關(guān)功能閉合接通，當(dāng)撤銷壓力時(shí)開關(guān)即斷開，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬?gòu)椘芰ψ兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)通斷的。

一般在開發(fā)中涉及按鍵的一般是按鍵消抖。按鍵消抖通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。也就是在閉合及斷開的那一瞬間會(huì)有一小段的不穩(wěn)定狀態(tài)，即伴隨著連續(xù)的抖動(dòng)。按鍵在電路中一般也就0跟1兩中狀態(tài)，正常情況下，按鍵沒有按下的情況下，按鍵所連的引腳狀態(tài)一般都是為1。原因是一般會(huì)在引腳上加上一個(gè)上拉，然后再與按鍵相連，按鍵的另一端接地，所以在按鍵沒有按下的情況下，引腳返回的一般都是高電平，這是電路決定的。如下圖：

按鍵的抖動(dòng)就是介于1跟0的不定狀態(tài)。所以為了取得穩(wěn)定狀態(tài)，需要在延遲取狀態(tài)值，也就是既然知道有抖動(dòng)存在了，那么就把取值的時(shí)間延遲一下。還有一個(gè)東西跟抖動(dòng)有關(guān)，那就是觸發(fā)沿的設(shè)置，比如上升沿和下降沿的觸發(fā)。上升沿是按鍵松開后那一瞬間，電平從0到1的過(guò)程，下降沿就與之相反，也就是按鍵按下的一瞬間，電平從1降為0的過(guò)程。邊沿觸發(fā)一般會(huì)用在外部中斷的過(guò)程中。下面的內(nèi)容也會(huì)講到。
按鍵相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，按鍵的初始化跟LED和BEEP蜂鳴器幾乎一致，不同之處也就在于按鍵是輸入設(shè)備，所以GPIO的模式上一般選為輸入模式，緊接著就要設(shè)置上拉/下拉輸入模式，最后設(shè)置初始狀態(tài)，這個(gè)要根據(jù)電路來(lái)間接。
//=======================key.c===============================//
/************************************************
接口：
   key0引腳接在 PE4 低電平有效
key1引腳接在 PE3 低電平有效
   key_up引腳接在 PA0 高電平有效
************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"

void key_Init(void)
{
RCC ->APB2ENR |= 1 << 2;//使能 PORTA 時(shí)鐘
RCC ->APB2ENR |= 1 << 6;//使能 PORTE 時(shí)鐘

//key_up配置
GPIOA ->CRL &= ~(15 << 0);//先設(shè)置輸入模式
GPIOA ->CRL |= 1 << 3; //PA.0 下拉輸入模式
GPIOA ->ODR &= ~(1 << 0); //設(shè)置下拉，即設(shè)置初始狀態(tài)為低電平

//key1配置
GPIOE ->CRL &= ~(3 << 13);//先設(shè)置輸入模式
GPIOE ->CRL |= 1 << 15; //PE.3 上拉輸入模式
GPIOE ->ODR |= 1 << 3; //設(shè)置上拉，即設(shè)置初始狀態(tài)為高電平

//key0配置
GPIOE ->CRL &= ~(3 << 17);//先設(shè)置輸入模式
GPIOE ->CRL |= 1 << 19; //PE.4 上拉輸入模式
GPIOE ->ODR |= 1 << 4; //設(shè)置上拉，即設(shè)置初始狀態(tài)為高電平

}

/*************************************************************
**功能：按鍵處理函數(shù)
**輸入?yún)?shù)：無(wú)
**輸出參數(shù)：
//mode:0,不支持連續(xù)按;1,支持連續(xù)按;
//0，沒有任何按鍵按下
//1，KEY0 按下
//2，KEY1 按下
//3，KEY_UP 按下即 WK_UP
**注  釋：注意此函數(shù)有響應(yīng)優(yōu)先級(jí),KEY0>KEY1>KEY_UP!!
***********************************************************/
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{
static u8 key_up=1; //按鍵按松開標(biāo)志

if(mode)key_up=1; //支持連按
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))
{
delay_ms(10); //去抖動(dòng)
key_up=0;
if(KEY0==0)return 1;
else if(KEY1==0)return 2;
else if(WK_UP==1)return 3;
}
else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;

return 0;// 無(wú)按鍵按下
}

//======================================================//
注釋：按鍵檢測(cè)函數(shù)，原理是檢測(cè)按鍵的電平，而mode的作用就是一直把key_up置1，那么就會(huì)一直進(jìn)入按鍵按下的檢測(cè)，而不會(huì)進(jìn)入按鍵松開的檢測(cè)。
if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))這句是進(jìn)行按鍵按下的檢測(cè)，
else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)這句是進(jìn)行按鍵松開的檢測(cè)。
如果沒有按鍵按下的話，雖然key_up為1，但是沒有按鍵，那么就只會(huì)返回0。
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//===========================key.h===========================//

#ifndef __KEY_H_
#define __KEY_H_

#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#define KEY0 PEin(4) //PE4
#define KEY1 PEin(3) //PE3
#define WK_UP PAin(0) //PA0 WK_UP 即 KEY_UP

#define KEY0_PRES 1  //KEY0 按下
#define KEY1_PRES  2  //KEY1 按下
#define WKUP_PRES 3 //KEY_UP 按下(即 WK_UP/KEY_UP)
extern void key_Init(void);
extern u8 KEY_Scan(u8 mode);
#endif

//======================================================//

==================================華麗的分界線=================================
//==========================main.c============================//
/*************************************************************
**功能：按鍵處理函數(shù)
//1，KEY0 按下控制LED0
//2，KEY1 按下控制LED1
//3，KEY_UP 按下即 WK_UP 控制蜂鳴器
***********************************************************/
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"

int main(void)
{
u8 key=0;
Stm32_Clock_Init(9); //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
delay_init(72); //延時(shí)初始化
led_Init();//LED初始化
beep_Init(); //beep初始化
key_Init();    //key初始化
while(1)
{
key=KEY_Scan(0); //得到鍵值
if(key)
{
switch(key)
{
case WKUP_PRES:  //控制蜂鳴器
GPIOB ->ODR |= (1 << 8);//PB.8 輸出高,即蜂鳴器開
delay_ms(10000);//延時(shí)
GPIOB ->ODR &= ~(1 << 8);//PB.8 輸出低，即蜂鳴器關(guān)
break;

case KEY1_PRES: //控制 LED1
GPIOB ->ODR &= ~ (1 << 5);//PB.5輸出低電平，即點(diǎn)亮LED
delay_ms(10000); //延時(shí)
GPIOB ->ODR |= 1 << 5;//PB.5輸出高電平，即滅掉LED
break;

case KEY0_PRES: //控制 LED0
GPIOE ->ODR &= ~(1 << 5); //PB.5輸出低電平，即點(diǎn)亮LED
delay_ms(10000); //延時(shí)
GPIOE ->ODR |= 1 << 5;//PB.5輸出高電平，即滅掉LED
break;
}
}
else delay_ms(10);

}
}
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//=========================外部中斷實(shí)例=============================//
**注釋：特別鳴謝CSDN博客的博主->“zzwdkxx”的博文，在外部中斷的學(xué)習(xí)中直接的幫助！
博文地址：http://blog.csdn.net/zzwdkxx/article/details/9036679

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接著下面將進(jìn)行外部和中斷的講解，講之前先對(duì)中斷先做一定了解。

//============================百度搜索==========================//
簡(jiǎn)介：
中斷是處理器處理外部突發(fā)事件的一個(gè)重要技術(shù)。它能使處理器在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)外部事件發(fā)出的中斷請(qǐng)求及時(shí)地進(jìn)行處理，處理完成后又立即返回?cái)帱c(diǎn)，繼續(xù)進(jìn)行處理器原來(lái)的工作。引起中斷的原因或者說(shuō)發(fā)出中斷請(qǐng)求的來(lái)源叫做中斷源。根據(jù)中斷源的不同，可以把中斷分為硬件中斷和軟件中斷兩大類，而硬件中斷又可以分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩類。

外部中斷一般是由計(jì)算機(jī)外設(shè)發(fā)出的中斷請(qǐng)指求，如：鍵盤中斷、打印機(jī)中斷、定時(shí)器中斷等。外部中斷是可以屏蔽的中斷，也就是說(shuō)，利用中斷控制器可以屏蔽這些外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求。

內(nèi)部中斷是指因硬件出錯(cuò)（如突然掉電、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)等）或運(yùn)算出錯(cuò)（除數(shù)為零、運(yùn)算溢出、單步中斷等）所引起的中斷。內(nèi)部中斷是不可屏蔽的中斷。

軟件中斷其實(shí)并不是真正的中斷，它們只是可被調(diào)用執(zhí)行的一般程序。

優(yōu)先級(jí)：
CPU為了處理并發(fā)的中斷請(qǐng)求，規(guī)定了中斷的優(yōu)先權(quán)，中斷優(yōu)先權(quán)由高到低的順序是：（1）除法錯(cuò)、溢出中斷、軟件中斷（2）不可屏蔽中斷（3）可屏蔽中斷（4）單步中斷。
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我們要明確一點(diǎn)，就是所有的端口都有外部中斷的能力，但是為了使用外部中斷線，端口必須配置為輸入模式。
外部中斷的配置過(guò)程步驟如下：

1)、設(shè)置GPIO口為輸入
2)、開啟GPIO口復(fù)用時(shí)鐘，設(shè)置GPIO口與中斷線的映射關(guān)系。
3)、開啟與該GPIO口相對(duì)的線上中斷/事件，設(shè)置觸發(fā)條件。
4)、配置中斷分組(NVIC)，并使能中斷。
5)、編寫中斷服務(wù)函數(shù)。

其中我們的外部中斷初始化函數(shù)就是需要做前面的4步，然后再編寫中斷服務(wù)函數(shù)。
說(shuō)到底其實(shí)一個(gè)中斷要做的事有：使能中斷、中斷分組、屏蔽、IO口映射。完成以上工作就是一個(gè)完整的中斷設(shè)置。
具體外部中斷的配置如下：
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//下面的設(shè)置是以人體紅外熱釋電模塊為例的一個(gè)外部中斷，當(dāng)然也可以選用按鍵的電平的邊沿觸發(fā)的來(lái)寫一個(gè)外部中斷。只要會(huì)用外部中斷的初始化設(shè)置，那么用其他的模塊來(lái)設(shè)置外部中斷都是沒問(wèn)題的。
//==========================exti.c============================//
#include "EXTI.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"

#define RENTIPAin(5)//PA5
u8 flag=0;

//PA5紅外人體感應(yīng)的引腳
void EXTIX_Init(void)
{
//1)先設(shè)置IO為輸入模式
RCC ->APB2ENR |= 1 << 2;//使能 PORTA 時(shí)鐘
GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;  //PA5設(shè)置成輸入
GPIOA->ODR &=~(1<<5);//設(shè)置PA5下拉

//2)開啟IO口復(fù)用時(shí)鐘，設(shè)置IO口與中斷線的映射關(guān)系
RCC->APB2ENR|=0x01;//使能io復(fù)用時(shí)鐘
AFIO->EXTICR[1] &=0xff0f; //EXTI5映射到PA5

//3)開啟與該IO口相對(duì)的線上中斷/事件,設(shè)置觸發(fā)條件
EXTI->IMR|=1<<5;//開啟line BITx上的中斷(EXTI->IMR是中斷屏蔽寄存器)
// EXTI->IMR&=~(1<<5);  //屏蔽exti5線上的中斷

//EXTI->EMR是事件屏蔽寄存器
//EXTI->EMR|=1<<BITx;//不屏蔽line BITx上的事件 (如果不屏蔽這句,在硬件上是可以的,但是在軟件仿真的時(shí)候無(wú)法進(jìn)入中斷!)

EXTI->RTSR|=1<<5;//Exti5上事件上降沿觸發(fā)
//EXTI->FTSR|=1<<5;//Exti5上事件下降沿觸發(fā)

//4)配置中斷分組(NVIC),并使能中斷
MY_NVIC_Init(2,3,EXTI9_5_IRQn,2);//搶占2，子優(yōu)先級(jí)3，組2
//5)編寫中斷服務(wù)函數(shù)

}

//中斷服務(wù)函數(shù)
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if(RENTI==1) //有人
{
flag=1;//設(shè)置標(biāo)志位為1，在main函數(shù)里標(biāo)志位被清零
}
EXTI->PR=1<<5; //清除 LINE4 上的中斷標(biāo)志位
}
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在寫外部中斷的時(shí)候有幾個(gè)問(wèn)題困惑我的有：
1、中斷線的映射問(wèn)題，就是怎么把PA5映射收到EXTI5？
2、中斷服務(wù)函數(shù)的書寫，一開始還以為EXTI1的中斷服務(wù)函數(shù)是EXTI1_IRQHandler();那么EXRTI5肯定是EXTI5_IRQHandler();了可是這是錯(cuò)的。

解答區(qū)：
1、中斷線的映射問(wèn)題。最主要的語(yǔ)句是
AFIO->EXTICR[1] &=0xff0f; //EXTI5映射到PA5
這句AFIO->EXTICR[1] 是什么意思呢？右鍵調(diào)進(jìn)去查看以后是

它相對(duì)應(yīng)的是4個(gè)外部中斷配置寄存器，每個(gè)寄存器有32個(gè)位，但是高16位是保留的，有效的就只有低16位，即15~0位。

且看外部中斷的配置寄存器，外部中斷的寄存器有4個(gè)，它分為AFIO_EXTICR1、AFIO_EXTICR2、AFIO_EXTICR3、AFIO_EXTICR4，也就是EXTICR[0]~EXTICR[3]，只是在寄存器里從0開始。如下圖所示：
（就AFIO->EXTICR[1] &=0xff0f; 而言，它的意思呢，就是設(shè)置PA5的中斷線為EXTI5，因?yàn)槭荘A端口，那么依寄存器的0000為PA端，那么PA5怎么表示呢，其實(shí)就從值的賦值上選定的，0xff0f 依次為7 6 5 4的順序，再如 AFIO->EXTICR[0]|=0X0020; 就是將EXTI1映射到PC1）

值得非常注意的是：通過(guò)AFIO_CRX配置GPIO線上的外部中斷/事件，必須先使能AFIO時(shí)鐘。切記！切記！這很重要！

2、中斷處理函數(shù)的書寫問(wèn)題。

如圖所示，所有中斷線的中斷服務(wù)函數(shù)依次為
void EXTI0_IRQHandler(void);
void EXTI1_IRQHandler(void);
void EXTI2_IRQHandler(void);
void EXTI3_IRQHandler(void);
void EXTI4_IRQHandler(void);
void EXTI9_5_IRQHandler(void);
void EXTI15_10_IRQHandler(void);

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STM32的每個(gè)IO都可以作為外部中斷的中斷輸入口。STM32F103的中斷控制器支持19個(gè)外部中斷/事件請(qǐng)求。每個(gè)中斷設(shè)有狀態(tài)位，每個(gè)中斷/事件都有獨(dú)立的觸發(fā)和屏蔽設(shè)置。
STM32F103 的19 個(gè)外部中斷為：
線 0~15：對(duì)應(yīng)外部 IO 口的輸入中斷。
線 16：連接到 PVD 輸出。
線 17：連接到 RTC 鬧鐘事件。
線 18：連接到 USB 喚醒事件。
線 19：連接到以太網(wǎng)喚醒時(shí)間。

注意：通過(guò)AFIO_CRX配置GPIO線上的外部中斷/事件，必須先使能AFIO時(shí)鐘。(其實(shí)在STM32很多開發(fā)中，時(shí)鐘就是生命。很多人就會(huì)問(wèn)，為什么STM32的設(shè)計(jì)要那么麻煩呢，弄什么都要使能相關(guān)的時(shí)鐘。其實(shí)這個(gè)很簡(jiǎn)單，很大一方面是為了處于功耗的考慮。如果沒有用到的相關(guān)引腳一直處于工作狀態(tài)，那么功耗這個(gè)就大了。)

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================================== 截至 CSDN博客的博主->“zzwdkxx”的博文=================================

外部中斷函數(shù)不能進(jìn)入的原因分析分析，可能為以下幾個(gè)方面：

1）GPIO或者AFIO的時(shí)鐘沒有開啟；
2）GPIO和配置的中斷線路不匹配；
3）中斷觸發(fā)方式和實(shí)際不相符合；
4）中斷處理函數(shù)用庫(kù)函數(shù)時(shí)，寫錯(cuò)，經(jīng)常可能出現(xiàn)數(shù)字和字母之間沒有下劃線；
5）外部中斷是沿觸發(fā)，有可能檢測(cè)不到沿，比如中斷線是低電平（浮空輸入），觸發(fā)是下降沿觸發(fā)，可能會(huì)出現(xiàn)一直是低電平,高電平的時(shí)候是一樣的情況，電平持續(xù) 為高電平；
6）沒有用軟件中斷來(lái)觸發(fā)外部中斷，調(diào)用函數(shù)EXTI_GenerateSWInterrupt；，因?yàn)檐浖袛嘞扔谶呇刂袛嗵幚怼?/div>

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PS:如有錯(cuò)誤，歡迎指錯(cuò)！期待學(xué)習(xí)！
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ID:176258 · 發(fā)表于 2017-3-21 11:01

做的非常好，可以用。

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STM32外部中斷相關(guān)分析-日志之總結(jié)篇3

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