微机原理及单片机应用技术-中断

中断本章主要内容9.1中断系统概述9.2中断配置步骤9.3外部中断9.4STM32外部中断的应用实例

9.1中断系统概述9.1.1中断概念CPU执行程序时，由于发生了某种随机的事件(外部或内部)，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段特殊的服务程序(中断服务子程序或中断处理程序)，以处理该事件，该事件处理完后又返回被中断的程序继续执行，这一过程称为中断。引发中断的称为中断源。比如：看电视时突然门铃响，那么门铃响就相当于中断源。有些中断还能够被其他高优先级的中断所中断，那么这种情况又叫做中断的嵌套。

9.1.2中断源及优先级中断源：STM32F10x芯片有84个中断通道，包括16个内核中断和68个可屏蔽中断，这些中断通道已按照不同优先级顺序固定分配给相应的外部设备。NVIC介绍 NVIC英文全称是NestedVectoredInterruptController，中文意思就是嵌套向量中断控制器，它属于M3内核的一个外设，控制着芯片的中断相关功能。由于ARM给NVIC预留了非常多的功能，但对于使用M3内核设计芯片的公司可能就不需要这么多功能，于是就需要在NVIC上裁剪。ST公司的STM32F103芯片内部中断数量就是NVIC裁剪后的结果。

中断控制相关寄存器在固件库core_cm3.h文件NVIC结构体内。可打开任意库函数工程即可查看到。中断优先级： STM32F103芯片支持60个可屏蔽中断通道，每个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节(8位，但是STM32F103中只使用4位，高4位有效)，用于表达优先级的高4位又被为组成抢占式优先级和响应优先级，通常也把响应优先级称为“亚优先级”或“副优先级”，每个中断源都需要被指定这两种优先级。

高抢占式优先级的中断事件会打断当前的主程序或者中断程序运行，俗称中断嵌套。在抢占式优先级相同的情况下，高响应优先级的中断优先被响应。

当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理那一个。 STM32F103中指定中断优先级的寄存器位有4位，这4位的分组方式如下：

设置优先级分组可调用库函数NVIC_PriorityGroupConfig()，在misc.c可以查看。9.2中断配置步骤

要使用中断我们就需要先配置它，通常都需经过这几步：（1）使能外设某个中断（2）设置中断优先级分组，初始化NVIC_InitTypeDef结构体typedefstruct{uint8_tNVIC_IRQChannel;//中断源

uint8_tNVIC_IRQChannelPreemptionPriority;//抢占优先级

uint8_tNVIC_IRQChannelSubPriority;//响应优先级

FunctionalStateNVIC_IRQChannelCmd;//中断使能或禁用}NVIC_InitTypeDef;（3）编写中断服务函数9.3外部中断 1.外部中断介绍 2.外部中断配置步骤 3.硬件电路 4.编写外部中断控制程序

9.3.1外部中断介绍EXTI简介 STM32F10x外部中断/事件控制器（EXTI）包含多达20个用于产生事件/中断请求的边沿检测器。EXTI的每根输入线都可单独进行配置，以选择类型（中断或事件）和相应的触发事件（上升沿触发、下降沿触发或边沿触发），还可独立地被屏蔽。

EXTI结构框图

9.3.2外部中断/事件线映射

STM32F10x的EXTI具有20个中断/事件线,如下：9.3.3外部中断配置步骤

要使用外部中断我们就需要先配置它，通常都需经过这几步：（EXTI相关库函数在stm32f10x_exti.c和stm32f10x_exti.h文件中）（1）使能IO口时钟，配置IO口模式为输入（2）开启AFIO时钟，设置IO口与中断线的映射关系RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);voidGPIO_EXTILineConfig(uint8_tGPIO_PortSource,uint8_tGPIO_PinSource);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);（3）配置中断分组（NVIC），使能中断（4）初始化EXTI，选择触发方式voidEXTI_Init(EXTI_InitTypeDef*EXTI_InitStruct);typedefstruct{uint32_tEXTI_Line;//中断/事件线

EXTIMode_TypeDefEXTI_Mode;//EXTI模式

EXTITrigger_TypeDefEXTI_Trigger;//EXTI触发方式

FunctionalStateEXTI_LineCmd;//中断线使能或失能}EXTI_InitTypeDef;（5）编写EXTI中断服务函数EXTI0_IRQHandlerEXTI1_IRQHandlerEXTI2_IRQHandlerEXTI3_IRQHandlerEXTI4_IRQHandlerEXTI9_5_IRQHandlerEXTI15_10_IRQHandler9.4.1硬件电路

9.4外部中断应用实例9.4.2编写外部中断控制程序

要实现外部中断方式控制LED，程序框架如下：（1）初始化对应端口的EXTI（2）编写EXTI中断函数（3）编写主函数（1）初始化对应端口的EXTIEXTI初始化函数：要使用外部中断，必须先对它进行配置。EXTI初始化代码如下voidMy_EXTI_Init(void){NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能时钟GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);//选择GPIOE2管脚用作外部中断线路GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);//选择GPIOE3管脚用作外部中断线路GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);//选择GPIOE4管脚用作外部中断线路GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0);//选择GPIOA0管脚用作外部中断线路//EXTI0NVIC配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn;//EXTI0中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;//子优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器//EXTI2NVIC配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI2_IRQn;//EXTI2中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;//子优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器//EXTI3NVIC配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI3_IRQn;//EXTI3中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//子优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ通道使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化VIC寄存器//EXTI4NVIC配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=EXTI4_IRQn;//EXTI4中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//子优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//根据指定的参数初始化NVIC寄存器EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2|EXTI_Line3|EXTI_Line4;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);}（2）编写EXTI中断服务函数初始化EXTI后，中断就已经开启了，当任意按键按下后会触发一次中断，这时程