基于MM32F0140实现EXTI触发中断样例

只看该作者 · 2023-7-25 15:12

本帖最后由春娇霹雳娃于 2023-7-25 15:47 编辑

#申请原创#@21小跑堂

1.简介

1.1 EXTI简介
EXTI是外部中断/事件控制器，包含多个边沿检测器，通过检测I/O端口的电平变化判断是否产生中断/事件请求。嵌套向量中断控制器（NVIC）连接处理器核，管理低延迟的异常和中断处理。NVIC 内部包含 4 位的中断优先级配置位，从而可提供 16 个中断优先级等级。EXTI 模块包括边沿检测电路，能够产生中断请求或者唤醒事件，边沿检测支持上升沿、下降沿、任意边沿配置。每一个边沿检测电路支持独立的使能与屏蔽。

其特点为：

独立触发与屏蔽每个中断
软件配置中断/事件输出
产生唤醒事件唤醒低功耗模式
挂起寄存器保存对应每条中断线的状态
所有 GPIO 支持配置为 EXTI 的触发源
支持上升沿触发，下降沿触发和任意边沿触发

EXTI进行边沿检测时包含三种触发类型：

上升沿触发：电平由低到高时的一瞬间称为上升沿，由上升沿的产生触发输出变化就称作上升沿触发。
下降沿触发：电平由高到低时的一瞬间称为下降沿，由下降沿的产生触发输出变化则称为下降沿触发。
任意边沿触发：电平产生上升沿或下降沿时触发输出变化被称作任意边沿触发。

EXTI边沿检测引脚的外部输入电平，若由于外部因素导致了引脚电平变化并产生边沿触发，则边沿检测电路输出有效信号。或门电路接收边沿检测电路输出的信号与软件事件中断寄存器（EXTI_SWIER）的输出，软件事件中断寄存器能够通过软件启动中断/事件线。当外部中断线上触发边沿事件时，挂起寄存器（EXTI_PR）的对应位被置1，可通过读EXTI_PR寄存器获取当前中断/事件状态。或门电路的输出与中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）的输出相与，在使能对应线中断位且边沿触发有效信号时，输出有效信号到内核的NVIC中，NVIC进行中断/事件的处理。或门电路的输出与事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）的输出结果相与，当使能对应事件线位且边沿触发有效信号时，输出有效信号1，即脉冲信号，该脉冲信号可用于其他外设，例如触发TIM。其框图如下图所示：

1.2 MM32F0140简介
MM32F0140使用高性能的 Arm® Cortex-M0 为内核的 32 位微控制器，最高工作频率可达 72MHz，内置高速存储器，丰富的增强型 I/O 端口和多种外设。含64KB Flash，8KB SRAM。

其电路原理图如下图所示：

MM32F0140的EXTI包含19个外部中断线，其中外部中断线EXTI0 ~ EXTI15用于I/O映射，EXTI16连接到PVD输出，EXTI19连接到比较器1输出，EXTI24连接到IWDG中断。可通过软件控制任意一个I/O端口作为EXTI的输入源，EXTI检测对应端口是否产生边沿触发，若产生边沿触发则产生中断/事件请求，GPIO对应的16个外部中断/事件映射关系如下图所示：

2.实验环境
硬件环境

MiniBoard (MM32F0144C6P)
JLINK v11.0

软件环境

F0140 pack
串口终端软件Tera Term
KEIL v5.37

3.软件配置
3.1中断配置
配置并使能中断线，判断指定I/O端口对应的外部中断线与SYSCFG_EXTICRx寄存器中的控制位，（EXTI0~EXTI3使用SYSCFG_EXTICR1寄存器，EXTI4~EXTI7使用SYSCFG_EXTICR2寄存器，EXTI8~EXTI11使用SYSCFG_EXTICR3寄存器，EXTI12~EXTI15使用SYSCFG_EXTICR4寄存器）向SYSCFG_EXTICRx寄存器中外部中断线的对应位赋值，若使用PA管脚则对应位赋值为0000，PB管脚对应位赋值为0001，PC管脚对应位赋值为0010，PD管脚对应位赋值为0011。

配置边缘检测触发器的触发类型，若使用上升沿触发，则对上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）的外部中断线对应位置1；若使用下降沿触发，则对下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）的外部中断线对应位置1；若使用任意边沿触发，则EXTI_RTSR寄存器与EXTI_FTSR寄存器的外部中断线对应位均置1。中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）的外部中断线对应位置1，允许中断请求。当指定的外部中断线检测到配置的触发条件时，产生一个中断请求，挂起寄存器（EXTI_PR）的对应位置1。通过软件对挂起寄存器中对应写入1，使中断被清除。

配置软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）的外部中断线对应位为1并置1 EXTI_IMR寄存器的外部中断线对应位，也能产生中断。

复制

<blockquote>void EXTI_EnableLineInterrupt(EXTI_Type * EXTIx, uint32_t lines, bool enable){

3.2 事件配置
配置并使能事件线，对SYSCFG_EXTICRx寄存器中外部事件线的对应位赋值；配置边缘检测触发寄存器为需要的触发类型，对EXTI_RTSR寄存器与EXTI_FTSR寄存器赋值；事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）的对应位置1，允许事件请求。当检测到配置的触发条件时，产生一个事件请求，挂起寄存器对应位置 1；通过对挂起寄存器对应位写1清除事件。

配置软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）的外部中断/事件线对应位为1并置1 EXTI_EMR寄存器的对应位，也能产生事件。

复制

<blockquote>void EXTI_EnableLineEvent(EXTI_Type * EXTIx, uint32_t lines, bool enable){

本实验在灵动官方开发板MB-023上进行，通过配置EXTI下降沿触发中断，按下按键后产生边沿触发，进行中断处理。配置按键所使用的I/O端口的对应外部中断线，对SYSCFG_EXTICRx寄存器的EXTIx位赋值，对EXTI_RTSR寄存器和EXTI_FTSR寄存器赋值配置触发类型，使用EXTI_IMR寄存器使能中断，EXTI_PR寄存器对应位置1清除中断。若按下K2，按键对应的端口输入低电平，下降沿触发，产生中断。实验现象为按下按键K2，串口打印事件一次。

4.实验结果
整个工程框架如下图所示：

初始化外设时钟

复制

// Enable SYSCFG clock.

RCC->APB2ENR |= (1u << 0u);

// Enable GPIOB clock.

RCC->AHB1ENR |= (1u << 18u); /* RCC_AHB1ENR_GPIOB_MASK */

初始化按键，实验使用引脚为PB2的K2按键，按键原理图如图4所示，若K2按键按下则与GND导通，因此在初始化按键时需配置该端口的工作模式为上拉输入。

复制

/* PB2 - K2. */

    gpio_init.Pins  = GPIO_PIN_2;

    gpio_init.PinMode  = GPIO_PinMode_In_PullUp; 

    gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);

配置中断

复制

/*EXTI*/

#define BOARD_EXTI_PORT              EXTI

#define BOARD_EXTI_LINE              EXTI_LINE_2

#define BOARD_EXTI_IRQN              EXTI2_3_IRQn

#define BOARD_EXTI_IRQHandler        EXTI2_3_IRQHandler

配置中断线

复制

/*SYSCFG*/

#define BOARD_SYSCFG_EXTIPORT        SYSCFG_EXTIPort_GPIOB

#define BOARD_SYSCFG_EXTILINE        SYSCFG_EXTILine_2

主函数为：

复制

int main(void){

    BOARD_Init();



    printf("\r\nexti_basic example.\r\n");



    /* set up exti and syscfg. */

    app_exti_init();



    while (1){

        while ( !app_exti_event_on ) /* check interrupt status. */{}

        app_exti_event_on = false; /* clear status. */

        app_exti_event_times += 1u; /* accumulation. */

        printf("exti interrupt times:%u.\r\n", (unsigned)app_exti_event_times);}}



/* setup the external interrupt and system conf. */

void app_exti_init(void){

    /* setup syscfg for port and line. */

    SYSCFG_SetExtIntMux(BOARD_SYSCFG_EXTIPORT, BOARD_SYSCFG_EXTILINE);



    /* setup exti and enable. */

    EXTI_SetTriggerIn(BOARD_EXTI_PORT, BOARD_EXTI_LINE, EXTI_TriggerIn_FallingEdge);

    EXTI_EnableLineInterrupt(BOARD_EXTI_PORT, BOARD_EXTI_LINE, true);



    /* setup NVIC */

    NVIC_EnableIRQ(BOARD_EXTI_IRQN);}



/* EXTI IRQ Handler */

void BOARD_EXTI_IRQHandler(void){

    uint32_t flags = EXTI_GetLineStatus(BOARD_EXTI_PORT);

    if ( 0u != ( flags & BOARD_EXTI_LINE ) ) /* Interrupts. */{

        app_exti_event_on = true;}

    EXTI_ClearLineStatus(BOARD_EXTI_PORT, flags);}