STM32外部中断操作

NVIC

NVIC  Nested Vectored Interrupt Controller 嵌套向量中断控制。在STM32的标准外设库和MDK定义的中断相关的变量和结构体类型，大多都是以NVIC开头的，例如 NVIC_InitTypeDef 。

NVIC_Type

NVIC寄存器结构体。在MDK380a中，这个结构体是定义在stm32f10x_map.h中，具体的定义如下

typedef struct

{

  vu32 ISER[2];

  u32  RESERVED0[30];

  vu32 ICER[2];

  u32  RSERVED1[30];

  vu32 ISPR[2];

  u32  RESERVED2[30];

  vu32 ICPR[2];

  u32  RESERVED3[30];

  vu32 IABR[2];

  u32  RESERVED4[62];

  vu32 IPR[15];

} NVIC_TypeDef;

ISER    Interrupt Set-Enable Register 中断使能寄存器组，两个字，共63位，用了60位，一个位对应一个中断，写1中断有效，写0无意义。

ICER    Interrupt Clear-Enable Register 中断除能寄存器组，也是两个字，和上面的使能寄存器组功能刚好相反，写1中断失效，写0无意义。

ISPR     Interrupt Set-Pending Register 中断挂起控制寄存器组。用了60个位，对应60个中断。写1有效，可以将正在运行的中断挂起，从而执行同级别或者更高级别的中断。写0 无意义。

ICPR    Interrupt Clear-Pending Register 中断解挂寄存器组。和上面的挂起寄存组功能刚好相反。写1有效，写0无意义。

IABR    Interrupt Active Bit Register   中断激活标志位寄存器组。这是一个只读寄存器，通过读这个寄存器，可以知道那个中断正在被执行，对应的位会被置1。中断执行完后对应位清零。

IPR    Interrupt Priority Register  中断优先级寄存器 15个字，共60个字节，每个字节对应一个中断，每个字节只用到了高四位，剩余四位保留。这有效4位，又分为抢占优先级和子优先级。抢占优先级在前，子优先级在后。而这两个优先级各占几个位又要根据SCB->AIRCR中中断分组的设置来决定。 

SCB->AIRCR

通过这个表，我们就可以清楚的看到组0~4对应的配置关系，例如组设置为3，那么此时所有的60个中断，每个中断的中断优先寄存器的高四位中的最高3位是抢占优先级，低1位是响应优先级。每个中断，你可以设置抢占优先级为0~7，响应优先级为1或0。抢占优先级的级别高于响应优先级。而数值越小所代表的优先级就越高。

这里需要注意2点： 

1，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。 

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

而在老版本的STM32标准外设库中也是有这样一个stm32f10x_map.h文件的。定义和上面的差不多，不同地方可能就是长度不同。

我现在手里拿的是最新的STM32标准外设库(3.5版)，里面已经没有了stm32f10x_map.h这个文件了，要知道stm32f10x_map.h这个文件中定义了所有外设寄存器的结构和内存映射，像各个寄存器的结构体，基址，地址等等。

在新版的STM32的标准外设库中，将这些文件分开定义了，去掉了stm32f10x_map.h这个头文件后，新加入了stm32f10x.h 和core_cm3.h两个头文件。

在core_cm3.h中，定义了：

1. NVIC_Type ，

2. SCB_Type，

3. ITM_Type，

4. InterruptType_Type，

5. MPU_Type，

6. CoreDebug_Type。

在stm32f10x.h ，定义了

7. ADC_TypeDef，

8. BKP_TypeDef，

9. CAN_TxMailBox_TypeDef，

10. CAN_FIFOMailBox_TypeDef，

11. CAN_FilterRegister_TypeDef，

12. CAN_TypeDef，

13. CEC_TypeDef，

14. CRC_TypeDef，

15. DAC_TypeDef，

16. DBGMCU_TypeDef，

17. DMA_Channel_TypeDef，

18. DMA_TypeDef，

19. ETH_TypeDef，

20. EXTI_TypeDef，

21. FLASH_TypeDef，

22. OB_TypeDef，

23. FSMC_Bank1_TypeDef，

24. FSMC_Bank1E_TypeDef，

25. FSMC_Bank2_TypeDef，

26. FSMC_Bank3_TypeDef，

27. FSMC_Bank4_TypeDef，

28. GPIO_TypeDef ,

29. AFIO_TypeDef,

30. I2C_TypeDef,

31. IWDG_TypeDef,

32. PWR_TypeDef,

33. RCC_TypeDef,

34. RTC_TypeDef,

35. SDIO_TypeDef,

36. SPI_TypeDef,

37. TIM_TypeDef,

38. USART_TypeDef,

39. WWDG_TypeDef

而在stm32f10x_map.h中定义了34个类型，和stm32f10x.h 基本相似。

EXTI_TypeDef 

外部中断的设置，还需要配置相关寄存器才可以。下面就介绍外部中断的配置和使用。 

STM32的EXTI控制器支持19个外部中断/事件请求。每个中断设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。STM32的19个外部中断为： 

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。 

对于外部中断EXTI控制MDK定义了如下结构体： 

typedef struct 

{ 

vu32 IMR; 

vu32 EMR; 

vu32 RTSR; 

vu32 FTSR; 

vu32 SWIER; 

vu32 PR; 

} EXTI_TypeDef; 

在新的标准外设库中，这个结构体的定义位于10x.h中。

IMR：中断屏蔽寄存器。这是一个32寄存器。但是只有前19位有效。当位x设置为1时，则开启这个线上的中断，否则关闭该线上的中断。 

EMR：事件屏蔽寄存器，同IMR，只是该寄存器是针对事件的屏蔽和开启。 

RTSR：上升沿触发选择寄存器。该寄存器同IMR，也是一个32为的寄存器，只有前19位有效。位x对应线x上的上升沿触发，如果设置为1，则是允许上升沿触发中断/事件。否则，不允许。 

FTSR：下降沿触发选择寄存器。同PTSR，不过这个寄存器是设置下降沿的。下降沿和上升沿可以被同时设置，这样就变成了任意电平触发了。

SWIER：软件中断事件寄存器。通过向该寄存器的位x写入1，在未设置IMR和EMR的时候，将设置PR中相应位挂起。如果设置了IMR和EMR时将产生一次中断。被设置的SWIER位，将会在PR中的对应位清除后清除。 

PR：挂起寄存器。当外部中断线上发生了选择的边沿事件，该寄存器的对应位会被置为1。0，表示对应线上没有发生触发请求。通过向该寄存器的对应位写入1可以清除该位。在中断服务函数里面经常会要向该寄存器的对应位写1来清除中断请求。  

IO复用里的外部中断配置寄存器EXTICR

EXTICR在AFIO的结构体中定义，如下： 

typedef struct 

{ 

vu32 EVCR; 

vu32 MAPR; 

vu32 EXTICR[4]; 

} AFIO_TypeDef; 

在新的标准外设库中，这个结构体的定义位于10x.h中。

这个结构体存在的原因是 STM32的每个IO都可以配置成中断输入口。但是线0~15：对应外部IO口的输入中断。只有16个。资源就不足了。为了确定是那一组IO的哪个口配置成中断，用到了EXTICR[4]。这虽然是一个32位的数组，但是只用到了16位，四位分成1组，这样就有了16组，从低到高，对应16个IO口，每组的四位数从0-6组成7种状态，对应A—G。

例如，我要设置PA3口为外部中断输入，EXTICR就要这样设置：首先PA3对应的是 EXTICR[0] ,它管口0-3，口3对应的是 EXTICR[0]的15-12位；要设置成PA，对应的就是xx xx xx xx (高16保留) 00 xx xx xx (xx表示4bit).

具体步骤是 ：

1. 中断分组，确定系统要使用什么样的中断系统，为后面的整个设置定下基调。落实到寄存器就设置SCB-AIRCR.

2. 设置中断优先级。分完组定下基调就是该设置优先级了。落实到寄存器级别就是设置vu32 IPR[15] 这个数组了。上面提到了，8bit 表示一个中断设置，但是只用到了4个bit, 而且从低到高是对应中断的从低到高。此时你要开启的中断Channel也基本就确定了。设置完成后就确定这个中断的抢占优先级和响应优先级。

3. 开启对应的中断。落实到寄存器就是ISER[2]。60bit从低到高依次排开。至此，嵌套向量中断控制基本设置完成。但是中断还是不能用。因为还没有设置外部中断。

4. 设置外部中断。STM32支持19个外部中断。外部中断占据整个中断系统的低19个位。落实到寄存器就是设置EXTI_TypeDef结构体中的IMR(负责开启事件中断），EMR（负责屏蔽时间中断） RTSR 和FTSR (负责中断方式)。这样设置完后外部中断还是不能用。因为还没有映射到具体IO口。

5. 映射到具体IO口。STM32的设计是每一个IO口都可以充当中断引脚，这一点和51内核的单片机有很大的区别。16个外部中断对应每个端口的16个IO，但是端口可能是A-G，如何确定映射到哪个IO就成了问题。CM3的解决方法是 AFIO_TypeDef结构体中的EXTICR[4]数组来确定。具体思路就是 用这个数组4个元素的低16位，每四位对应一个IO，从低到高一一对应，四位同时变换出7种状态对应端口的A-G。这样IO就确定下来了。

更为严谨步骤是设置完成最后开启中断。剩下的工作就是编写中断服务函数了。

设置完这四个结构体，外部中断就可以用了。