stm32 STM32CubeMx停止模式

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笑傲江湖求败 2024-07-11 11:32:52

文章标签 stm32 单片机 arm 优先级外部中断 文章分类 机器学习人工智能

简介：

1、中断系统

中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行
中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源
中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回中断执行流程

2、中断执行流程

stm32 STM32CubeMx停止模式_优先级

stm32 STM32CubeMx停止模式_单片机_02

stm32 STM32CubeMx停止模式_arm_03

3、STM32中断介绍

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。
68个可屏蔽中断通道，包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设。
从上面可以看出，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，STM32F103ZET6(112),STM32F103RCT6(51)，那么中断线跟IO口的对应就设置了NVIC中断管理。
以STM32F103ZET6(112)为例：GPIO的管脚GPIOx.0~GPIOx.15（x=A,B,C,D,E,F,G）分别对应中断线0~15。这样每个中断线对应了最多7个IO口，以线0为例：它对应了GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0。而中断线每次只能连接到1个IO口上，这样就需要通过配置来决定对应的中断线配置到哪个GPIO上了。
使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级

GPIO和中短线的映射关系（AFIO）

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义
在STM32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择
GPIO和中断线的映射关系图

NVIC基本结构

stm32 STM32CubeMx停止模式_单片机_04

NVIC优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

STM32外部中断EXTI简介

EXTI（Extern Interrupt）外部中断
EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序
支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发
支持的GPIO口：所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断
通道数：16个GPIO_Pin，外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒
触发响应方式：中断响应/事件响应
STM32内部EXTI框图

软件设计部分

1、配置GPIO与中断线的映射关系stm32f10x_gpio.h库

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);

2、中断的初始化stm32f10x_exti.h库

void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);中断初始化函数

范例：

EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;
     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  //设置外部中断线的模式为中断模式
     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;  //设置外部中断线14为下降沿触发
     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

3、设置中断分组方式misc.h库

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup) //中断分组方式设定函数

4、设置NVIC中断优先级misc.h库

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;  //设置中断开启通道
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //使能中断通道
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;   //1级抢占优先级
     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  //1级响应优先级
     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

5、编写中断服务函数库stm32f10x.h

stm32 STM32CubeMx停止模式_优先级_07

例：

void EXTI15_10_IRQHandler(void)     //STM32中中断函数的名字都是固定的
 {
     if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
     {
             CountSensor_Count ++;
         EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
     }
 }

代码部分

硬件CountSensor.c部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

uint16_t CountSensor_Count;

void CountSensor_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);  //AFIO外部中断引脚选择配置
	
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  //设置外部中断线的模式为中断模式
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;  //设置外部中断线14为下降沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //设置中断分组方式为：方式2（2位抢占，2位响应）
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;  //设置中断开启通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //使能中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;   //1级抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  //1级响应优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

uint16_t CountSensor_Get(void)
{
	return CountSensor_Count;
}

void EXTI15_10_IRQHandler(void)     //STM32中中断函数的名字都是固定的
{
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)   //获取中断线状态函数
	{
		/*如果出现数据乱跳的现象，可解除以下注释，再次判断引脚电平，以避免抖动*/
//		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0)
//		{
			CountSensor_Count ++;
//		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);
	}
}

主函数部分

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"

int main(void)
{
	OLED_Init();
	CountSensor_Init();
	
	OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);
	}
}