在上一章中我们完成了OLED显示屏的调试掌握了如何通过显示屏直观地查看单片机内部的数据变化。然而在实际的嵌入式开发中仅仅依靠轮询方式去检测外部事件往往效率低下甚至可能错过关键信号。这时就需要引入中断机制——让CPU在忙于主程序的同时能够及时响应外部突发的事件。本章将围绕STM32的EXTI外部中断展开从中断系统的基础概念讲起逐步深入到NVIC中断控制器、EXTI外部中断的配置流程并通过对射式红外传感器计次和旋转编码器计次两个实战案例帮助大家掌握外部中断的完整开发方法。如果觉得有收获可以为我的文章点点小赞这将激励我创作更好的内容谢谢一、EXTI外部中断1.1 中断系统中断在主程序运行过程中出现了特定的中断触发条件中断源使得CPU暂停当前正在运行的程序转而去处理中断程序处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行中断优先级当有多个中断源同时申请中断时CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决优先响应更加紧急的中断源中断嵌套当一个中断程序正在运行时又有新的更高优先级的中断源申请中断CPU再次暂停当前中断程序转而去处理新的中断程序处理完成后依次进行返回1.2 中断执行流程1.3 STM32中断68个可屏蔽中断通道包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设使用NVIC统一管理中断每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级可对优先级进行分组进一步设置抢占优先级和响应优先级1.4 NVIC基本结构1.5 NVIC优先级分组NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位0~15决定越低位优先级越高第0位优先级最高这4位可以进行切分分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级抢占优先级高的可以中断嵌套响应优先级高的可以优先排队抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队1.6 EXTI简介EXTIExtern Interrupt外部中断EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号当其指定的GPIO口产生电平变化时EXTI将立即向NVIC发出中断申请经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序使CPU执行EXTI对应的中断程序支持的触发方式上升沿/下降沿/双边沿/软件触发支持的GPIO口所有GPIO口但相同的Pin不能同时触发中断例如PA0和PB0不能同时触发中断通道数16个GPIO_Pin外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒触发响应方式中断响应/事件响应事件响应STM32额外功能外部中断的信号通向其他外设用来触发其他外设的事件/操作属于外设之间的联合工作1.7 EXTI基本结构1.8 AFIO复用IO口AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义在STM32中AFIO主要完成两个任务复用功能引脚重映射、中断引脚选择1.9 EXTI框图1.10 旋转编码器简介旋转编码器用来测量位置、速度或旋转方向的装置当其旋转轴旋转时其输出端可以输出与旋转速度和方向对应的方波信号读取方波信号的频率和相位信息即可得知旋转轴的速度和方向类型机械触点式/霍尔传感器式/光栅式1.11 硬件电路1.12 实例一 5.1.1 对射式红外传感器计次如何配置外部中断/外部中断的配置流程1第一步配置RCC配置RCC把外部中断涉及的外设的时钟都打开//配置RCC RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);2第二步配置GPIO配置GPIO选择我们的端口为输入模式//配置GPIO GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure);3第三步配置AFIO配置AFIO选择我们用的这一路的GPIO连接到后面的EXTI我们可能会使用以下与AFIO有关的库函数//复位AFIO外设清除AFIO全部的外设配置void GPIO_AFIODeInit(void);//锁定选中引脚的GPIO配置防止外部更改void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//配置AFIO的事件输出功能void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);//进行引脚重映射void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);//配置AFIO的数据选择器来选择我们想要的中断引脚CountSensor.c需要使用void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);//配置AFIOGPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);4第四步配置EXTI配置EXTI选择边沿触发方式比如上升沿下降沿双边沿。并选择响应方式可以选择中断响应和事件响应我们可能会使用以下与EXTI有关的库函数//清除EXTI全部的外设配置恢复成上电默认的状态void EXTI_DeInit(void);//根据所给结构体的参数配置EXTI外设CountSensor.c需要使用void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//把参数传递的结构体变量赋一个默认值void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//用来软件触发外部中断的调用这个函数参数给一个指定的中断线就能软件触发一次这个外部中断void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);//在主程序里GetFlagStatus——获取指定的标志位是否被置1了FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);//在主程序里ClearFlag——可以对置1的标志位进行清除void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);//在中断函数里GetITStatus——获取中断标志位是否被置1了ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//在中断函数里ClearITPendingBit——清除中断挂起标志位void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//配置EXTIEXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line14;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(EXTI_InitStructure);5第五步配置NVIC配置NVIC给中断选择一个合适的优先级//用来中断分组void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);//根据结构体里面指定的参数初始化NVICvoid NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);//设置中断向量表void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);//系统低功耗配置void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);//配置NVICNVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1;NVIC_Init(NVIC_InitStructure);6第六步接收外部中断信号最后通过NVIC外部中断信号就能进入CPU了。这样CPU才能收到中断信号才能跳转到中断函数里执行我们从启动文件startup_stm32f10x_md.s复制的对应名字的中断程序。void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line14)SET ) { Sensor_TriggerFlag1; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); } }完整的外部中断实例代码函数CountSensor.c计数传感器↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h uint16_t CountSensor_Count0; //全局变量用于计数 uint8_t Sensor_TriggerFlag0; //获取标志读完清零消除按键抖动 /** 函 数计数传感器初始化 参 数无 返 回 值无 */ void CountSensor_Init(void) { /配置RCC开启时钟/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启GPIOB的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启AFIO的时钟外部中断必须开启AFIO的时钟 /配置GPIOGPIO初始化/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; //将PB14引脚初始化为上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure); /配置AFIOAFIO选择中断引脚/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);//将外部中断的14号线映射到GPIOB即选择PB14为外部中断引脚 /配置EXTIEXTI初始化/ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line14; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发 EXTI_Init(EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init配置EXTI外设 /配置NVICNVIC中断分组/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围0~3响应优先级范围0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断可以把此代码放在main函数内while循环之前 //若调用多次配置分组的代码则后执行的配置会覆盖先执行的配置 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1; NVIC_Init(NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init配置NVIC外设 } /** 函 数获取计数传感器的计数值 参 数无 返 回 值计数值范围0~65535 */ uint16_t CountSensor_Get(void) { return CountSensor_Count; } //获取标志读完自动清零 uint8_t CountSensor_FlagRead(void) { uint8_t temp Sensor_TriggerFlag; Sensor_TriggerFlag 0; return temp; } /** 函 数EXTI15_10外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line14)SET )//判断是否是外部中断14号线触发的中断 { Sensor_TriggerFlag1; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除外部中断14号线的中断标志位 //中断标志位必须清除 //否则中断将连续不断地触发导致主程序卡死 } }-----------------------------main.c↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include CountSensor.h extern uint16_t CountSensor_Count; extern uint8_t Sensor_TriggerFlag; int main(void) { OLED_Init(); CountSensor_Init(); OLED_ShowString(1,1,Count:); while(1) { if( CountSensor_FlagRead() 1 ) { Delay_ms(20); //消抖延时放在主循环不在中断 if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14) 0 ) //确认现在依旧是遮挡低电平 { CountSensor_Count; } } OLED_ShowNum(1,7,CountSensor_Get(),5); } }-----------------------------1.13 实例二 5.2.1 旋转编码器计次在不同引脚产生下降沿进入外部中断的同时使用GPIO_ReadInputDataBit();库函数读取另一引脚的电平如果能读取到低电平说明现在触发中断的引脚出现下降沿的时间晚于另一引脚出现下降沿我们可以利用这种方法自己定义正反转再将计数的“变化的数值”封装成函数供主程序使用Encoder.c计数传感器↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header int16_t Encoder_Count0; //全局变量用于计数旋转编码器的增量值 /** 函 数旋转编码器初始化 参 数无 返 回 值无 */ void Encoder_Init(void) { /配置RCC开启时钟/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启GPIOB的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启AFIO的时钟外部中断必须开启AFIO的时钟 /配置GPIOGPIO初始化/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU;//将PB0和PB1引脚初始化为上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure); /配置AFIOAFIO选择中断引脚/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1); /配置EXTIEXTI初始化/ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line0 | EXTI_Line1; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发 EXTI_Init(EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init配置EXTI外设 /配置NVICNVIC中断分组/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围0~3响应优先级范围0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断可以把此代码放在main函数内while循环之前 //若调用多次配置分组的代码则后执行的配置会覆盖先执行的配置 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI0_IRQn; //选择配置NVIC的EXTI0线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; //指定NVIC线路使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1 NVIC_Init(NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init配置NVIC外设 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 2; //指定NVIC线路的响应优先级为2 NVIC_Init(NVIC_InitStructure); } /** 函 数旋转编码器获取增量值 参 数无 返 回 值自上此调用此函数后旋转编码器的增量值 / /使用Temp变量作为中继目的是返回Encoder_Count后将其清零/ /在这里也可以直接返回Encoder_Count 但这样就不是获取增量值的操作方法了 也可以实现功能只是思路不一样/ int16_t Encoder_Get(void) { int16_t Temp; TempEncoder_Count; Encoder_Count0; return Temp; } /* 函 数EXTI0外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI0_IRQHandler(void)//EXTI_Line1电平先下降EXTI_Line0后下降条件if才成立 { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line0)SET ) { if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)0 )//PB0的下降沿触发中断此时检测另一相PB1的电平目的是判断旋转方向 { Encoder_Count--; //此方向定义为反转计数变量自减 } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除外部中断0号线的中断标志位 } } /** 函 数EXTI1外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI1_IRQHandler(void)//EXTI_Line0电平先下降EXTI_Line1后下降条件if才成立 { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line1)SET ) { if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)0 ) //PB1的下降沿触发中断此时检测另一相PB0的电平目的是判断旋转方向 { Encoder_Count; //此方向定义为正转计数变量自增 } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); //清除外部中断1号线的中断标志位 } }-----------------------------main.c↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include Encoder.h int16_t Num; int main(void) { OLED_Init(); Encoder_Init(); OLED_ShowString(1,1,Num:); while(1) { Num Encoder_Get(); OLED_ShowSignedNum(1,5,Num,5); } }-----------------------------二、总结本文围绕STM32的EXTI外部中断展开系统梳理了从中断基础概念到实际工程应用的完整链路。首先介绍了中断、中断优先级和中断嵌套的基本概念明确了CPU响应外部事件的机制随后讲解了STM32的NVIC中断控制器包括其基本结构、16级可编程优先级以及抢占优先级与响应优先级的分组规则为合理分配中断资源打下基础。在EXTI部分重点说明了外部中断的触发方式、支持的GPIO引脚、通道数量以及中断响应与事件响应的区别并结合AFIO的引脚选择与重映射功能理清了从GPIO到EXTI再到NVIC的信号通路。通过两个完整的实战案例——对射式红外传感器计次和旋转编码器计次详细演示了外部中断的标准配置流程开启RCC时钟、初始化GPIO输入模式、通过AFIO选择中断引脚、配置EXTI边沿触发方式、设置NVIC优先级最后在中断服务函数中完成标志位判断与清除。两个案例还分别展示了如何利用中断标志位配合主循环消抖以及如何通过读取另一相引脚电平来判断旋转方向。总的来说掌握EXTI外部中断的关键在于理解中断响应的完整链路并严格按照“RCC→GPIO→AFIO→EXTI→NVIC→中断函数”的顺序进行配置。在实际开发中还需注意中断标志位必须及时清除、NVIC分组配置整个工程只需调用一次、以及相同Pin不能同时触发中断等细节。希望本文能帮助读者快速上手外部中断的开发为后续学习定时器、串口等更复杂的中断应用打下坚实基础。都看到这了点点赞吧
在上一章中我们完成了OLED显示屏的调试掌握了如何通过显示屏直观地查看单片机内部的数据变化。然而在实际的嵌入式开发中仅仅依靠轮询方式去检测外部事件往往效率低下甚至可能错过关键信号。这时就需要引入中断机制——让CPU在忙于主程序的同时能够及时响应外部突发的事件。本章将围绕STM32的EXTI外部中断展开从中断系统的基础概念讲起逐步深入到NVIC中断控制器、EXTI外部中断的配置流程并通过对射式红外传感器计次和旋转编码器计次两个实战案例帮助大家掌握外部中断的完整开发方法。如果觉得有收获可以为我的文章点点小赞这将激励我创作更好的内容谢谢一、EXTI外部中断1.1 中断系统中断在主程序运行过程中出现了特定的中断触发条件中断源使得CPU暂停当前正在运行的程序转而去处理中断程序处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行中断优先级当有多个中断源同时申请中断时CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决优先响应更加紧急的中断源中断嵌套当一个中断程序正在运行时又有新的更高优先级的中断源申请中断CPU再次暂停当前中断程序转而去处理新的中断程序处理完成后依次进行返回1.2 中断执行流程1.3 STM32中断68个可屏蔽中断通道包含EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC等多个外设使用NVIC统一管理中断每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级可对优先级进行分组进一步设置抢占优先级和响应优先级1.4 NVIC基本结构1.5 NVIC优先级分组NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位0~15决定越低位优先级越高第0位优先级最高这4位可以进行切分分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级抢占优先级高的可以中断嵌套响应优先级高的可以优先排队抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队1.6 EXTI简介EXTIExtern Interrupt外部中断EXTI可以监测指定GPIO口的电平信号当其指定的GPIO口产生电平变化时EXTI将立即向NVIC发出中断申请经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序使CPU执行EXTI对应的中断程序支持的触发方式上升沿/下降沿/双边沿/软件触发支持的GPIO口所有GPIO口但相同的Pin不能同时触发中断例如PA0和PB0不能同时触发中断通道数16个GPIO_Pin外加PVD输出、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒触发响应方式中断响应/事件响应事件响应STM32额外功能外部中断的信号通向其他外设用来触发其他外设的事件/操作属于外设之间的联合工作1.7 EXTI基本结构1.8 AFIO复用IO口AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义在STM32中AFIO主要完成两个任务复用功能引脚重映射、中断引脚选择1.9 EXTI框图1.10 旋转编码器简介旋转编码器用来测量位置、速度或旋转方向的装置当其旋转轴旋转时其输出端可以输出与旋转速度和方向对应的方波信号读取方波信号的频率和相位信息即可得知旋转轴的速度和方向类型机械触点式/霍尔传感器式/光栅式1.11 硬件电路1.12 实例一 5.1.1 对射式红外传感器计次如何配置外部中断/外部中断的配置流程1第一步配置RCC配置RCC把外部中断涉及的外设的时钟都打开//配置RCC RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);2第二步配置GPIO配置GPIO选择我们的端口为输入模式//配置GPIO GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure);3第三步配置AFIO配置AFIO选择我们用的这一路的GPIO连接到后面的EXTI我们可能会使用以下与AFIO有关的库函数//复位AFIO外设清除AFIO全部的外设配置void GPIO_AFIODeInit(void);//锁定选中引脚的GPIO配置防止外部更改void GPIO_PinLockConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//配置AFIO的事件输出功能void GPIO_EventOutputConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);void GPIO_EventOutputCmd(FunctionalState NewState);//进行引脚重映射void GPIO_PinRemapConfig(uint32_t GPIO_Remap, FunctionalState NewState);//配置AFIO的数据选择器来选择我们想要的中断引脚CountSensor.c需要使用void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);//配置AFIOGPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);4第四步配置EXTI配置EXTI选择边沿触发方式比如上升沿下降沿双边沿。并选择响应方式可以选择中断响应和事件响应我们可能会使用以下与EXTI有关的库函数//清除EXTI全部的外设配置恢复成上电默认的状态void EXTI_DeInit(void);//根据所给结构体的参数配置EXTI外设CountSensor.c需要使用void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//把参数传递的结构体变量赋一个默认值void EXTI_StructInit(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);//用来软件触发外部中断的调用这个函数参数给一个指定的中断线就能软件触发一次这个外部中断void EXTI_GenerateSWInterrupt(uint32_t EXTI_Line);//在主程序里GetFlagStatus——获取指定的标志位是否被置1了FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);//在主程序里ClearFlag——可以对置1的标志位进行清除void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);//在中断函数里GetITStatus——获取中断标志位是否被置1了ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);//在中断函数里ClearITPendingBit——清除中断挂起标志位void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);//配置EXTIEXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line14;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling;EXTI_Init(EXTI_InitStructure);5第五步配置NVIC配置NVIC给中断选择一个合适的优先级//用来中断分组void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);//根据结构体里面指定的参数初始化NVICvoid NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);//设置中断向量表void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);//系统低功耗配置void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);//配置NVICNVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI15_10_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1;NVIC_Init(NVIC_InitStructure);6第六步接收外部中断信号最后通过NVIC外部中断信号就能进入CPU了。这样CPU才能收到中断信号才能跳转到中断函数里执行我们从启动文件startup_stm32f10x_md.s复制的对应名字的中断程序。void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line14)SET ) { Sensor_TriggerFlag1; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14); } }完整的外部中断实例代码函数CountSensor.c计数传感器↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h uint16_t CountSensor_Count0; //全局变量用于计数 uint8_t Sensor_TriggerFlag0; //获取标志读完清零消除按键抖动 /** 函 数计数传感器初始化 参 数无 返 回 值无 */ void CountSensor_Init(void) { /配置RCC开启时钟/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启GPIOB的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启AFIO的时钟外部中断必须开启AFIO的时钟 /配置GPIOGPIO初始化/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU; //将PB14引脚初始化为上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_14; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure); /配置AFIOAFIO选择中断引脚/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource14);//将外部中断的14号线映射到GPIOB即选择PB14为外部中断引脚 /配置EXTIEXTI初始化/ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line14; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发 EXTI_Init(EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init配置EXTI外设 /配置NVICNVIC中断分组/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围0~3响应优先级范围0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断可以把此代码放在main函数内while循环之前 //若调用多次配置分组的代码则后执行的配置会覆盖先执行的配置 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1; NVIC_Init(NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init配置NVIC外设 } /** 函 数获取计数传感器的计数值 参 数无 返 回 值计数值范围0~65535 */ uint16_t CountSensor_Get(void) { return CountSensor_Count; } //获取标志读完自动清零 uint8_t CountSensor_FlagRead(void) { uint8_t temp Sensor_TriggerFlag; Sensor_TriggerFlag 0; return temp; } /** 函 数EXTI15_10外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI15_10_IRQHandler(void) { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line14)SET )//判断是否是外部中断14号线触发的中断 { Sensor_TriggerFlag1; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除外部中断14号线的中断标志位 //中断标志位必须清除 //否则中断将连续不断地触发导致主程序卡死 } }-----------------------------main.c↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include CountSensor.h extern uint16_t CountSensor_Count; extern uint8_t Sensor_TriggerFlag; int main(void) { OLED_Init(); CountSensor_Init(); OLED_ShowString(1,1,Count:); while(1) { if( CountSensor_FlagRead() 1 ) { Delay_ms(20); //消抖延时放在主循环不在中断 if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14) 0 ) //确认现在依旧是遮挡低电平 { CountSensor_Count; } } OLED_ShowNum(1,7,CountSensor_Get(),5); } }-----------------------------1.13 实例二 5.2.1 旋转编码器计次在不同引脚产生下降沿进入外部中断的同时使用GPIO_ReadInputDataBit();库函数读取另一引脚的电平如果能读取到低电平说明现在触发中断的引脚出现下降沿的时间晚于另一引脚出现下降沿我们可以利用这种方法自己定义正反转再将计数的“变化的数值”封装成函数供主程序使用Encoder.c计数传感器↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header int16_t Encoder_Count0; //全局变量用于计数旋转编码器的增量值 /** 函 数旋转编码器初始化 参 数无 返 回 值无 */ void Encoder_Init(void) { /配置RCC开启时钟/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //开启GPIOB的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启AFIO的时钟外部中断必须开启AFIO的时钟 /配置GPIOGPIO初始化/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_IPU;//将PB0和PB1引脚初始化为上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure); /配置AFIOAFIO选择中断引脚/ GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1); /配置EXTIEXTI初始化/ EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line EXTI_Line0 | EXTI_Line1; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger EXTI_Trigger_Falling; //指定外部中断线为下降沿触发 EXTI_Init(EXTI_InitStructure); //将结构体变量交给EXTI_Init配置EXTI外设 /配置NVICNVIC中断分组/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围0~3响应优先级范围0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断可以把此代码放在main函数内while循环之前 //若调用多次配置分组的代码则后执行的配置会覆盖先执行的配置 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI0_IRQn; //选择配置NVIC的EXTI0线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; //指定NVIC线路使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; //指定NVIC线路的抢占优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1 NVIC_Init(NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init配置NVIC外设 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel EXTI1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority 2; //指定NVIC线路的响应优先级为2 NVIC_Init(NVIC_InitStructure); } /** 函 数旋转编码器获取增量值 参 数无 返 回 值自上此调用此函数后旋转编码器的增量值 / /使用Temp变量作为中继目的是返回Encoder_Count后将其清零/ /在这里也可以直接返回Encoder_Count 但这样就不是获取增量值的操作方法了 也可以实现功能只是思路不一样/ int16_t Encoder_Get(void) { int16_t Temp; TempEncoder_Count; Encoder_Count0; return Temp; } /* 函 数EXTI0外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI0_IRQHandler(void)//EXTI_Line1电平先下降EXTI_Line0后下降条件if才成立 { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line0)SET ) { if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)0 )//PB0的下降沿触发中断此时检测另一相PB1的电平目的是判断旋转方向 { Encoder_Count--; //此方向定义为反转计数变量自减 } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除外部中断0号线的中断标志位 } } /** 函 数EXTI1外部中断函数 参 数无 返 回 值无 注意事项此函数为中断函数无需调用中断触发后自动执行 函数名为预留的指定名称可以从启动文件复制 请确保函数名正确不能有任何差异否则中断函数将不能进入 */ void EXTI1_IRQHandler(void)//EXTI_Line0电平先下降EXTI_Line1后下降条件if才成立 { if( EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line1)SET ) { if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)0 ) //PB1的下降沿触发中断此时检测另一相PB0的电平目的是判断旋转方向 { Encoder_Count; //此方向定义为正转计数变量自增 } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); //清除外部中断1号线的中断标志位 } }-----------------------------main.c↓-----------------------------#include stm32f10x.h // Device header #include Delay.h #include OLED.h #include Encoder.h int16_t Num; int main(void) { OLED_Init(); Encoder_Init(); OLED_ShowString(1,1,Num:); while(1) { Num Encoder_Get(); OLED_ShowSignedNum(1,5,Num,5); } }-----------------------------二、总结本文围绕STM32的EXTI外部中断展开系统梳理了从中断基础概念到实际工程应用的完整链路。首先介绍了中断、中断优先级和中断嵌套的基本概念明确了CPU响应外部事件的机制随后讲解了STM32的NVIC中断控制器包括其基本结构、16级可编程优先级以及抢占优先级与响应优先级的分组规则为合理分配中断资源打下基础。在EXTI部分重点说明了外部中断的触发方式、支持的GPIO引脚、通道数量以及中断响应与事件响应的区别并结合AFIO的引脚选择与重映射功能理清了从GPIO到EXTI再到NVIC的信号通路。通过两个完整的实战案例——对射式红外传感器计次和旋转编码器计次详细演示了外部中断的标准配置流程开启RCC时钟、初始化GPIO输入模式、通过AFIO选择中断引脚、配置EXTI边沿触发方式、设置NVIC优先级最后在中断服务函数中完成标志位判断与清除。两个案例还分别展示了如何利用中断标志位配合主循环消抖以及如何通过读取另一相引脚电平来判断旋转方向。总的来说掌握EXTI外部中断的关键在于理解中断响应的完整链路并严格按照“RCC→GPIO→AFIO→EXTI→NVIC→中断函数”的顺序进行配置。在实际开发中还需注意中断标志位必须及时清除、NVIC分组配置整个工程只需调用一次、以及相同Pin不能同时触发中断等细节。希望本文能帮助读者快速上手外部中断的开发为后续学习定时器、串口等更复杂的中断应用打下坚实基础。都看到这了点点赞吧
