stm32入门-----EXTI外部中断（上 —

stm32入门-----EXTI外部中断（上 ——理论篇）

前言

一、中断系统

1.基本概念

2.执行过程

二、stm32中断

1.stm32中断类型

2.NVIC总管

3.NVIC的优先级分组

三、EXIT外部中断

1.基本概念

2.AFIO复用IO口

3.EXIT执行过程

前言

本期我们就开始进入到学习stm32的中断系统了，在此之前我们学习过51的知道中断系统分为很多类，比如外部中断、定时器中断等。那本期我们就从外部中断开始讲解，分为上下部分，本期主要讲解stm32外部中断的相关理论知识，下一期就通过外部中断进行相关项目实操。（江大科协视频：[5-1] EXTI外部中断_哔哩哔哩_bilibili）

一、中断系统

1.基本概念

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

2.执行过程

中断系统的执行很简单理解，我们程序执行的过程中当触发中断系统的时候就会先暂停执行程序，此时暂停的地方标记为断点，然后转跳到执行中断函数，执行完了中断函数的时候，就重新回到断点这个位置继续执行程序。整个过程就是这样。

二、stm32中断

1.stm32中断类型

• 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

可见stm32的中断是相当多的，比起51的多了很多，不过使用起来原理是差不多的，本期我们是讲解EXIT外部中断，其他的中断后续会进一步学习。

2.NVIC总管

既然stm32有了这么多中断，那管理起来是相当麻烦的吧，所以这里就有这么一个NVIC中断总管，是用来统一管理中断，减少CPU的负担，这样子CPU就不用搭理这么多，NVIC会自动告诉CPU要执行哪个中断，CPU负责好计算就行了，NVIC是CPU的一个小助手。

3.NVIC的优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，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

分组方式	抢占优先级	响应优先级
分组0	0位，取值为0	4位，取值为0~15
分组1	1位，取值为0~1	3位，取值为0~7
分组2	2位，取值为0~3	2位，取值为0~3
分组3	3位，取值为0~7	1位，取值为0~1
分组4	4位，取值为0~15	0位，取值为0

上表就是NVIC的优先级分组，其实不难看出NVIC的最大功能就是对这些中断进行排队执行，响应优先级高的中断就先执行，我们可以理解为去医院看病时的排队叫号，其中数值越低也就是排的比较前边，所以优先执行，那么对于抢占优先级我们可以这么理解，比如CPU在执行某一个中断的过程中，突然出现了紧急情况的中断，类似于医生在给病人看病的时候，突然出现了有一个紧急情况的病人，这时候医生就会停止给当前病人看病，会先去给那个紧急情况的病人看病，也就是此时CPU会先暂停执行此中断而去执行那个突发状况的中断。（江大科协的比喻，通俗易懂~）

三、EXIT外部中断

1.基本概念

EXTI（Extern 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
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

EXIT外部中断我们对于其通道一般情况都是用GPIO口，其他的基本上就是额外的，暂时了解就行了。

EXIT外部中断结构图：

2.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

首先是讲讲什么是引脚的重定义和重映射，其实之前我们就已经用到了这个的功能了，看到下图，比如GPIOA中的引脚，其最开始的时候是有默认功能的，当我们调用类似于void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin); 这些函数的功能的时候，我们就已经完成了这个引脚的重定义和重映射了。这是AFIO的一大功能。

第二点就是AFIO的中断引脚选择的功能，前面EXIT外部中断讲到“所有GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断” 这句话的意思是，当我要用到GPIOA口1号引脚去执行中断的时候，此时GPIOB的1号引脚和GPIOC的1号引脚是不能使用的，也就是不同GPIO口的同一个号数的引脚不允许并发执行中断操作。所以AFIO就会执行比如：EXT0中断口就会从GPIOA, GPIOB, GPIOC这三个口中选择其中一个的0号口作为其中断口，当选择好了之后，另外两个的就会无效。当然如果是不同号数的引脚是可以并发执行中断的，无论GPIO口是否相同。

3.EXIT执行过程

EXTI是有20个通道的，其可以监测指定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。其支持的触发方式包括：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发。其支持的响应方式包括：中断响应/事件响应。