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[RISC-V MCU 应用开发] 四、CH32V103应用教程——EXTI

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 楼主 | 2020-10-26 10:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 RISCVLAR 于 2020-10-30 15:46 编辑

CH32V103应用教程——EXTI

本章教程通过PA0引脚输入信号产生中断控制运营中断服务函数,并将程序运行状态通过串口调试助手打印显示,具体如下:
当无中断产生,串口调试助手打印显示:Run at main;
当有中断产生,串口调试助手打印显示:Run at EXTI。

1、EXTI简介及相关函数介绍
EXTI(External interrupt/event controller)—外部中断/事件控制器,可分为产生中断和产生事件两大功能。每个中断/事件线都对应一个边沿检测器,可实现输入信号的上升沿检测和下降沿检测。EXTI可对每个中断/事件线进行单独配置,可单独配置为中断或者事件,以及相应触发事件的属性。

EXTI可分为产生中断和产生事件两大功能。产生中断线路目的是把输入信号输入到NVIC,从而执行中断服务函数,实现相应功能,属于软件级;产生事件线路目的是传输脉冲信号给对应外设使用,为电路级别信号传输,属于硬件级。

CH32V103外部中断的触发源既可以是软件中断(SWIEVR),也可以是外部中断通道。当触发源为外部中断通道时,其输入信号会经过边沿检测电路进行筛选。只要软件中断和外部中断二者信号产生一个,即可通过或门电路并输出给事件使能和中断使能两个与门电路,只要有中断被使能或者事件被使能,就会产生中断或者事件。关于CH32V103 EXTI具体说明,可参考CH32V103应用手册。

外部中断库函数初始化结构体及相关声明定义在ch32v10x_exti.h文件中,初始化库函数定义在ch32v10x_exti.c文件中,进行外部中断程序编程需结合上述两个文件使用,其主要内容介绍如下:
  1. void EXTI_DeInit(void);
  2. void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
  3. void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
  4. void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);
  5. FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
  6. void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);
  7. ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
  8. void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
复制代码
1.1、void EXTI_DeInit(void)
功  能:将EXTI外围寄存器初始化为其默认重置值。
输  入:无。

1.2、void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct)
功  能:根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化EXTI外围设备。
输  入:EXTI_InitStruct:指向EXTI_InitTypeDef结构的指针。

1.3、void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct)
功  能:用重置值填充每个EXTI_InitStruct成员。
输  入:EXTI_InitStruct:指向EXTI_InitTypeDef结构的指针。

1.4、void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line)
功  能:生成软件中断。
输  入:EXTI_Line:指定要启用或禁用的EXTI行。

1.5、FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line)
功  能:检查是否设置了指定的EXTI行标志。
输  入:EXTI_Line:指定要启用或禁用的EXTI行。

1.6、void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line)
功  能:清除EXTI的行挂起标志。
输  入:EXTI_Line:指定要启用或禁用的EXTI行。

1.7、ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)
功  能:检查指定的EXTI行是否被断言。
输  入:EXTI_Line:指定要启用或禁用的EXTI行。

1.8、ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)
功  能:清除EXTI的行挂起位
输  入:EXTI_Line:指定要启用或禁用的EXTI行。

在进行外部中断程序编写时,若需用到上述函数,直接在程序中进行调用即可。

2、硬件设计
本教程通过PA0引脚接地产生中断从而执行中断服务函数,连接方式如下:
  • 用杜邦线将PA0引脚与开发板GND引脚连接,产生中断之后拔下。

3、软件设计
外部中断使用步骤通常如下:
  • 配置GPIO操作;
  • 配置对应的外部中断通道的中断使能位;
  • 配置触发沿,选择相应触发方式;
  • 在内核NVIC中配置EXTI中断,以保证其可以正确响应
根据上述步骤,编写相关程序,具体如下:
exti.h文件
  1. #ifndef  __EXTI_H
  2. #define  __EXTI_H

  3. #include "ch32v10x_conf.h"

  4. void EXTI0_INT_INIT(void);

  5. #endif
复制代码
exti.h文件用于保存exti相关函数的声明;
exti.c文件
  1. #include "exti.h"

  2. void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

  3. void EXTI0_INT_INIT(void)
  4. {
  5.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  6.   EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
  7.   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  8.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能复用功能时钟和GPIOA时钟

  9.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                  //配置GPIO引脚
  10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;              //配置GPIO上拉输入模式
  11.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     //初始化GPIOA

  12.    /* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
  13.   GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); //指定中断/事件线的输入源,实际上是设定外部中断配置寄存器AFIO_EXTICRx的值,此处为PA0
  14.   EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;                   //EXTI中断/事件线选择,此处选择EXTI_Line0
  15.   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;        //EXTI模式选择,此处选择为产生中断模式
  16.   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    //EXTI边沿触发事件,此处选择为下降沿触发
  17.   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                  //使能EXTI线
  18.   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

  19.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;           //使能EXTI0中断通道
  20.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //设置抢占优先级为1
  21.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;         //设置子优先级为2
  22.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //使能外部中断通道
  23.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                            //中断优先级分组初始化
  24. }

  25. void EXTI0_IRQHandler(void)
  26. {
  27.   if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET)  //EXTI_GetITStatus用来获取中断标志位状态,如果EXTI线产生中断则返回SET,否则返回RESET
  28.    {
  29.     Delay_Ms(1000);
  30.     printf("Run at EXTI\r\n");
  31.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  //清除中断标志位
  32.    }
  33. }
复制代码
exti.c文件是外部中断的配置程序,对外部中断进行具体配置,其具体配置流程如下:
  1、使能复用功能时钟和GPIO时钟;
  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能复用功能时钟和GPIOA时钟
复制代码
  2、初始化产生中断的GPIO口
  1. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                  //配置GPIO引脚
  2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;              //配置GPIO上拉输入模式
  3. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                     //初始化GPIOA
复制代码
  3、初始化EXTI配置;
  1.    /* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
  2. GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); //指定中断/事件线的输入源,实际上是设定外部中断配置寄存器AFIO_EXTICRx的值,此处为PA0
  3. EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;                   //EXTI中断/事件线选择,此处选择EXTI_Line0
  4. EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;        //EXTI模式选择,此处选择为产生中断模式
  5. EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    //EXTI边沿触发事件,此处选择为下降沿触发
  6. EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                  //使能EXTI线
  7. EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
复制代码
  4、初始化NVIC配置
  1.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;           //使能EXTI0中断通道
  2.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //设置抢占优先级为1
  3.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;         //设置子优先级为2
  4.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //使能外部中断通道
  5.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                            //中断优先级分组初始化
复制代码
  5、编写中断服务函数
  1. void EXTI0_IRQHandler(void)
  2. {
  3.    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET)  //EXTI_GetITStatus用来获取中断标志位状态,如果EXTI线产生中断则返回SET,否则返回RESET
  4.     {
  5.      Delay_Ms(1000);
  6.      printf("Run at EXTI\r\n");
  7.      EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  //清除中断标志位
  8.     }
  9. }
复制代码
中断服务函数中,EXTI_GetITStatus用来获取中断标志位状态,如果EXTI线产生中断则返回SET,否则返回RESET。当产生中断以后,串口打印输出:Run at EXTI,最后清除中断标志位。
main.c文件
  1. int main(void)
  2. {
  3.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  4.   Delay_Init();
  5.   USART_Printf_Init(115200);
  6.    
  7.   printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
  8.   printf("EXTI0 Test\r\n");
  9.    
  10.   EXTI0_INT_INIT();
  11.   while(1)
  12.    {
  13.     Delay_Ms(1000);
  14.     printf("Run at main\r\n");
  15.    }
  16. }
复制代码
main.c文件主要包含NVIC中断优先级分组以及EXTI中断初始化以及while循环中输出打印,提示当前运行状态。

4、下载验证
将编译好的程序下载到开发板并复位,打开串口调试助手,可看到串口调试助手一直在打印输出:Run at main,如图所示:
图片2.png
因为程序中表示下降沿触发中断,因此用杜邦线将PA0引脚接地,可看到串口调试助手会打印出:Run at EXTI,说明程序进入中断并执行一次中断服务函数,如图所示:
图片3.png






3、EXTI.rar

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