外部中斷實驗

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實驗4 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順序。 掌握STM32外部中斷技術的基本使用方法。 掌握STM32中斷處理程式的編程方法。 二、實驗內容 硬體設計原理圖如下圖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PE ...


實驗4 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順序。

掌握STM32外部中斷技術的基本使用方法。

掌握STM32中斷處理程式的編程方法。

二、實驗內容

硬體設計原理圖如下圖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複雜。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級中斷優先順序的設置。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順序的設置，僅使用中斷優先順序設置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順序控制位元組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位中斷優先順序控制字構成一個32位的優先順序寄存器。68個通道的優先順序控制字至少構成17個32位的優先順序寄存器。

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。在干擾較大的地方，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干擾帶來的影響。

2）開啟IO口復用時鐘，設置IO口與中斷線的映射關係。

STM32的IO口與中斷線的對應關係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係。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。這裡根據自己的實際情況來配置。同時要開啟中斷線上的中斷，這裡需要註意的是：如果使用外部中斷，並設置該中斷的EMR位的話，會引起軟體模擬不能跳到中斷，而硬體上是可以的。而不設置EMR，軟體模擬就可以進入中斷服務函數，並且硬體上也是可以的。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裡面去的。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，如果在代碼裡面開啟了中斷，但是沒編寫中斷服務函數，就可能引起硬體錯誤，從而導致程式崩潰！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。在中斷服務函數裡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

  1. 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。

  1. 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機列印你的“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；
  • 設置中斷優先順序分組為組3；
  • 按鍵KEY0搶占優先順序為2，響應優先順序為0，控制蜂鳴器，按一次，叫一聲；
  • 按鍵KEY1搶占優先順序為3，響應優先順序為1，控制LED0，按一次，LED0亮一次，再按一次LED0滅；
  • 按鍵KEY2搶占優先順序為3，響應優先順序為1，控制LED1，按一次，LED1閃一次；
  • 按鍵WK_UP搶占優先順序為2，響應優先順序為1，控制LED0和LED1反轉一次；
  • 問KEY0、KEY1、KEY2、WK_UP的中斷優先順序順序為？

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;                

  //優先順序

          

                 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;                

  //優先順序

                 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;        

               NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;                                          

               NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                                                                  

               NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   

 

  • 中斷服務程式函數名為？

答：

void EXTI9_5_IRQHandler(void)

 

  • 編寫中斷服務程式：

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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