STM32的外部中断EXTI及NVIC中断优先级介绍

一、什么是中断？

打断当前的操作，执行中断需要做的事情。

中断的作用：中断机制不仅赋予了系统处理意外情况的能力，就可以“同时”完成多个任务，提高了并发“处理”能力。

和线程的区别：线程是同时执行多个任务，中断是停下来去执行其他的（注意优先级），执行完了再回来执行，

定时器才相当于线程，定一个时间，每到这个时间执行一次

二、中断概述

STM32F4并没有使用CM4内核的全部东西，而是只用了它的一部分。

STM32F40xx/STM32F41xx总共有92个中断

STM32F42xx/STM32F43xx则总共有96个中断

STM32F40xx/STM32F41xx的92个中断里面，包括10个内核中断和82个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级，而我们常用的就是这82个可屏蔽中断。

三、外部中断/事件线映射多达140个GPIO。

根据图文，发现我们的中断线总共有23根，其中16根是连接PA~PI引脚。 

STM32F4供IO使用的中断线只有16个：EXTI线0~15：对应外部IO口的输入中断。

剩下的七根是分别连接专用设备的：

 另外七根 EXTI 线连接方式如下：

● EXTI 线 16 连接到 PVD 输出

● EXTI 线 17 连接到 RTC 闹钟事件

● EXTI 线 18 连接到 USB OTG FS 唤醒事件

● EXTI 线 19 连接到以太网唤醒事件

● EXTI 线 20 连接到 USB OTG HS（在 FS 中配置）唤醒事件

● EXTI 线 21 连接到 RTC 入侵和时间戳事件

● EXTI 线 22 连接到 RTC 唤醒事件

四、中断服务函数分配

IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数

从表中看出，外部中断线5~9分配一个中断向量，共用一个服务函数 外部中断线10~15分配一个中断向量，共用一个中断服务函数

中断服务函数列表如下：

四、设置中断优先级的分组

1、中断优先级有两种：

      抢占（占先式）优先级 --》 第一序列                  响应（副）优先级 --》 第二序列

 2、抢占优先级 &响应优先级区别：

       高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。

       抢占优先级相同的中断，高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。

       抢占优先级相同的中断，当两个中断同时发生的情况下，哪个响应优先级高，哪个先执行。

       如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行；

3、中断优先级设置步骤

    ①系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数：

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);整个系统执行中只设置一次中断分组。

   ②针对每个中断，设置对应的抢占优先级和响应优先级：

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

  ③如果需要挂起/解挂，查看中断当前激活状态，分别调用相关函数即可

五、外部中断的一般配置步骤

①使能SYSCFG时钟：

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

②初始化IO口为输入。

    GPIO_Init();

③设置IO口与中断线的映射关系。

    void SYSCFG_EXTILineConfig();//通过设置SYSCFG寄存器，建立IO口和中断线的连接

④初始化线上中断，设置触发条件等。

    EXTI_Init();

⑤配置中断分组（NVIC），并使能中断。

    NVIC_Init();

⑥编写中断服务函数。

    EXTIx_IRQHandler();

且清除中断标志位

EXTI_ClearITPendingBit();//清除中断标志位是为了表示中断已经开始执行，可以接收下一个中断。

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代码如下:

/**********************************************

*

*功能：四个按键中断

*

**********************************************/

#include "exti.h"

//外部中断初始化程序

//初始化PE2~4,PA0为中断输入.

void EXTI4_Init(void)

{

    NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

    EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource4);//PE4 连接到中断线4

    /* 配置EXTI_Line2,3,4 */

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line4;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;//外部中断4

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   

}

void EXTI3_Init(void)

{

    NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

    EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource3);//PE4 连接到中断线4

    /* 配置EXTI_Line2,3,4 */

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;//外部中断4

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   

}

void EXTI2_Init(void)

{

    NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

    EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

    GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE, EXTI_PinSource2);//PE4 连接到中断线4

    /* 配置EXTI_Line2,3,4 */

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;//外部中断4

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   

}

void EXTI0_Init(void)

{

    NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

    EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA,GPIOE时钟

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能SYSCFG时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //KEY0 KEY1 KEY2对应引脚

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100M

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE2,3,4

    SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);//PE4 连接到中断线4

    /* 配置EXTI_Line2,3,4 */

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//中断事件

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//中断线使能

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);//配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;//外部中断4

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;//抢占优先级1

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;//子优先级2

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置   

}

//外部中断4服务程序

void EXTI4_IRQHandler(void)

{

     if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line4) != RESET)//判断是否置位

    {} 

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除LINE4上的中断标志位  

}

//外部中断3服务程序

void EXTI3_IRQHandler(void)

{

    delay_ms(15);

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除LINE4上的中断标志位  

}

//外部中断2服务程序

void EXTI2_IRQHandler(void)

{ 

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除LINE4上的中断标志位  

}

//外部中断0服务程序

void EXTI0_IRQHandler(void)

{ 

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//清除LINE4上的中断标志位  

}