LPC824-外部引脚中断

外部中断作为处理器响应外部事件的通道，在控制系统中起着非常重要的作用。从前面的讨论中我们知道，在NVIC中有8个外部中断源，下面就来讨论一下这8个外部中断的使用情况。
LPC824的每一根引脚都可以响应一个外部中断，所以理论上有多少个引脚就有多少个外部中断。但由于LPC824采用了引脚挂接外部中断源的形式，所以并不是所有的引脚都可以同时设置为外部中断引脚。在LPC824中，可同时响应的外部中断源只有8个（即NVIC的8路引脚中断），所以同时只能有8个外部中断引脚在工作，但这8个外部中断引脚可选择从PIO0_0至PIO0_28中的任意一根。

LPC824外部引脚中断所涉及到的寄存器如下表所示。

从上表中可以看到，在LPC824的引脚中断控制中，一共使用了13个寄存器。下面是这些寄存器组所对应的结构体形式（位于头文件LPC82x.h中）。

typedef struct {       
  __IO uint32_t  ISEL; 
  __IO uint32_t  IENR; 
  __O  uint32_t  SIENR;
  __O  uint32_t  CIENR;
  __IO uint32_t  IENF; 
  __O  uint32_t  SIENF;
  __O  uint32_t  CIENF;
  __IO uint32_t  RISE; 
  __IO uint32_t  FALL; 
  __IO uint32_t  IST;  
  __IO uint32_t  PMCTRL;
  __IO uint32_t  PMSRC;
  __IO uint32_t  PMCFG;
} LPC_PIN_INT_Type;

因为引脚中断寄存器组的基址为0xA0004000，所以要将基址指针强制转换为上述结构体，还必须要加上下面的定义。
#define LPC_PIN_INT_BASE                0xA0004000UL
#define LPC_PIN_INT                     ((LPC_PIN_INT_Type *) LPC_PIN_INT_BASE)

下面先对其中与外部引脚中断相关的10个寄存器的功能进行讨论，另外3个与模式匹配相关的寄存器后面再专门讨论。先来看引脚中断模式寄存器ISEL，其字节地址为0xA0004000，下表给出了它的全部位结构。

（1）第0到7位为8个外部中断引脚的模式选择位，置0时，对应的外部中断被设置为边沿触发型，置1时，设置为电平触发型，默认为边沿触发型。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断电平或上升沿中断使能寄存器IENR的全部位结构，其字节地址为0xA0004004。

（1）第0到7位为引脚中断的上升沿或电平中断选择位，置0时，对应的外部中断被禁用上升沿或电平中断，置1时，使能上升沿或电平中断，默认为禁用上升沿或电平中断。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断电平或上升沿中断置位寄存器SIENR的全部位结构，其字节地址为0xA0004008。SIENR寄存器实际上为了对IENR寄存器进行单独的置位操作而设立的，如果是按字（或字节）操作直接写IENR寄存器即可。

（1）在第0到7位中写入1会置位IENR寄存器中相对应的位，从而使能上升沿或电平中断，置0时无影响。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断电平或上升沿中断清零寄存器CIENR的全部位结构，其字节地址为0xA000400C。CIENR寄存器实际上为了对IENR寄存器进行单独的清零操作而设立的，如果是按字（或字节）操作直接写IENR寄存器即可。

（1）在第0到7位中写入1会清零IENR寄存器中相对应的位，从而禁用上升沿或电平中断，置0时无影响。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断有效电平或下降沿中断使能寄存器IENF的全部位结构，其字节地址为0xA0004010。

（1）第0到7位为引脚中断的下降沿或有效中断电平选择位，置0时，对应的外部中断被禁用下降沿中断或置位有效中断电平为低电平，置1时，使能下降沿中断使能或置位有效中断电平为高电平，默认为禁用下降沿中断或置位有效中断电平为低电平。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断有效电平或下降沿中断置位寄存器SIENF的全部位结构，其字节地址为0xA0004014。SIENF寄存器实际上为了对IENF寄存器进行单独的置位操作而设立的，如果是按字（或字节）操作直接写IENF寄存器即可。

（1）在第0到7位中写入1会置位IENF寄存器中相对应的位，从而使能下降沿中断或置位有效中断电平为高电平，写0时无影响。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断有效电平或下降沿中断清零寄存器CIENF的全部位结构，其字节地址为0xA0004018。CIENF寄存器实际上为了对IENF寄存器进行单独的清零操作而设立的，如果是按字（或字节）操作直接写IENF寄存器即可。

（1）在第0到7位中写入1会清零IENF寄存器中相对应的位，从而禁用下降沿中断或置位有效中断电平为低电平，写0时无影响。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断上升沿寄存器RISE的全部位结构，其字节地址为0xA000401C。

（1）在第0到7位中写入1会清除相应引脚的上升沿检测标记，从而为下一次上升沿检测作准备，写0时无影响。若在相应的位上读取到1，则表示自复位或上一次向该位写1清除起，对应的引脚上检测到了上升沿，读取到0，则表示对应引脚上未检测到上升沿。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断下降沿寄存器FALL的全部位结构，其字节地址为0xA0004020。

（1）在第0到7位中写入1会清除相应引脚的下降沿检测标记，从而为下一次下降沿检测作准备，写0时无影响。若在相应的位上读取到1，则表示自复位或上一次向该位写1清除起，对应的引脚上检测到了下降沿，读取到0，则表示对应引脚上未检测到下降沿。
（2）第8到31位为保留位。

下表给出的是引脚中断状态寄存器IST的全部位结构，其字节地址为0xA0004024。

（1）在第0到7位中写入1时，对于边沿触发型中断，将会清除对应引脚的上升和下降沿检测，对于电平触发型中断，将会切换对应引脚上的有效电平，写0时无影响。若在相应的位上读取到1，则表示对应的中断引脚上有正在请求的外部中断，读取到0，则表示对应的中断引脚上无正在请求的外部中断。
（2）第8到31位为保留位。

注意，电平触发的中断会由硬件在有效电平消失时自动清除标志，并没有软件清除电平中断标志的操作。

以上10个寄存器就是LPC824中与外部引脚中断相关寄存器，其实除了这10个寄存器以外，还有1个名为PINTSEL的寄存器也与外部引脚中断密切相关，只不过它不在上述寄存器组中，而是位于SYSCON模块中。下表就给出了引脚中断选择寄存器PINTSEL的全部位结构，这样的寄存器一共有8个（PINTSEL0~PINTSEL7），其字节地址从0x40048178到0x40048194。

（1）第0到5位用来选择外部中断的引脚编号，范围从PIO0_0到PIO0_28共29根引脚。
（2）第6到31位为保留位。

注意，PINTSEL寄存器一共有8个，也即LPC824的外部引脚中断同时最多只能使用8个，但每一个外部中断都可以在全部PIO0_0到PIO0_28端口中选择引脚。 相当于PINTSEL0~PINTSEL7是8个外部中断源，具体哪个中断源使用哪个引脚，是根据PINTSEL寄存器的配置来确定的。

在讨论完了寄存器的功能后，下面就来分解一下把某个引脚配置为外部中断模式的具体步骤：
1、确定要配置为中断模式的引脚，然后在SYSCON模块的PINTSEL寄存器中进行选择设置，一共可以配置8个外部中断引脚。例如，执行“LPC_SYSCON->PINTSEL0 |= 0x01;”语句后，就把PIO0_1引脚设置为了外部中断引脚。
2、确定是电平触发还是边沿触发，通过ISEL寄存器进行选择配置。例如，执行“LPC_PIN_INT->ISEL &= ~0x01;”语句后，就把PIO0_1引脚设置为边沿触发方式(其实默认就是边沿触发方式，此句也可不写)。
3、若上一步配置成电平触发，则需要确定是低电平触发还是高电平触发，若是边沿触发，则需要确定是上升沿触发还是下降沿触发，通过IENR或IENF寄存器进行执行配置。例如，执行“LPC_PIN_INT->IENR |= 0x01;”语句后，就把PIO0_1引脚设置为上升沿触发方式；执行“LPC_PIN_INT->IENF |= 0x01;”语句后，就把PIO0_1引脚设置为下降沿触发方式。
4、在第3步中，还可以通过访问SIENR和CIENR寄存器来更改IENR寄存器中的某一位，通过访问SIENF和CIENF寄存器来更改IENF寄存器中的某一位。SIENR、CIENR和SIENF、CIENF这四个寄存器其实是IENR和IENF寄存器的伴侣寄存器，用来优化位操作，以避免对IENR和IENF寄存器直接执行“读—改—写”的操作，提高效率。
5、使能NVIC中的相关外部中断。例如，执行“NVIC_EnableIRQ(PIN_INT0_IRQn);”语句后，就使能了PIO0_1上的外部引脚中断。
6、在中断服务程序中，需要清除原有的外部中断标记，以保证下一次外部中断顺利触发，通过访问RISE寄存器来清除上升沿中断标记，通过访问FALL寄存器来清除下降沿标记。例如，执行“LPC_PIN_INT->RISE |= 0x01;”语句后，PIO0_1原来的上升沿中断标记就被清除了。执行“LPC_PIN_INT->FALL |= 0x01;”语句后，PIO0_1原来的下降沿中断标记就被清除了。
7、在第6步中，也可以通过访问IST寄存器来清除边沿（包括上升沿和下降沿）触发的标记。执行“LPC_PIN_INT->IST |= 0x01;”语句后，PIO0_1原来的边沿中断标记就被清除了。

上述步骤也可通过下图来描述。

最后需要说明一点，即使某个引脚并不作为GPIO使用，也能配接到PININT的中断源上。比如：要自动探测4个I2C接口中哪一个被连接到主机上，即可以把它们4个的SCL线所在的IO引脚分别配接到4路PININT中断上。通信时，发生哪个中断，就认为连接到了哪个I2C接口上。而此时，IO引脚并没有作为GPIO使用，而是作为I2C的SCL信号接口。

此外，对于外部引脚中断，在MDK5的开发环境中有特定的入口函数形式，比如对于PINTSEL0的中断，函数形式如下所示。
 void PIN_INT0_IRQHandler(void)
{
       PINTSEL0中断服务程序部分
}

下面来看一个外部引脚中断的实际例子，电路原理图如下所示。

在上面的电路中，两个按键S1和S2分别接到了引脚PIO0_4和PIO0_1上，并且都为其配置了上拉阻。现在要求按下S1时，对LED1状态进行取反，按下S2时，对LED2状态进行取反，其中S1采用上升沿方式检测，S2采用下降沿方式检测。完整代码如下：

#include
//************************端口初始化***********************************
void Port_init(void)
{
LPC_GPIO_PORT->DIRSET0 = (1<<7) | (1<<13); //设置端口为输出方向
LPC_GPIO_PORT->SET0 = (1<<7) | (1<<13); //熄灭LED
}
//***************************主函数************************************
int main(void)
{
Port_init(); //调用端口初始化
LPC_SYSCON->PINTSEL0 = 0x1;//选择PIO0_1作为外部中断引脚
LPC_SYSCON->PINTSEL1 = 0x4;//选择PIO0_4作为外部中断引脚
// LPC_PIN_INT->ISEL &= ~0x3; //边沿触发
LPC_PIN_INT->IENR |= 0x1; //PINTSEL0上升沿使能
LPC_PIN_INT->IENF |= 0x2; //PINTSEL1下降沿使能
NVIC_EnableIRQ(PIN_INT0_IRQn);//使能PINTSEL0中断
NVIC_EnableIRQ(PIN_INT1_IRQn);//使能PINTSEL1中断
while(1)
{
;
}
}
//*********************PINTSEL0中断（S2）*****************************
void PIN_INT0_IRQHandler(void)
{
LPC_GPIO_PORT->NOT0 = 0x2000; //LED2取反
LPC_PIN_INT->RISE |= 0x1;
}
//*********************PINTSEL1中断（S1）*****************************
void PIN_INT1_IRQHandler(void)
{
LPC_GPIO_PORT->NOT0 = 0x80; //LED1取反
LPC_PIN_INT->FALL |= 0x2;
}

把程序编译后下载到LPC824中，初始状态LED都不亮，按下S1，LED1仍然不亮，松开S1，LED1亮，证明上升沿有效，再次按下S1，LED1仍然亮，松开S1，LED1熄灭，证明上升沿有效。 按下S2，LED2亮，松开S2，LED2仍然亮，证明下降沿有效，再次按下S2，LED2熄灭，松开S2，LED2仍然熄灭，证明下降沿有效。