(菜鳥筆記)對比STC單片機說STM32F1xx的外部中斷

ID:104497 · 發表于 2021-2-21 16:14

在外部中斷操作過程中，STM32F引用了‘中斷’和‘事件’兩個概念，對于俺這樣的初學者來說，這兩個概念比較容易產生混淆，其實對比STC單片機類似的過程就可以明確加以區分。
STC單片機的外部中斷引腳（INT0、INT1）不僅能通過一系列配置產生外部中斷，還可以干預針對引腳T0或T1的脈沖計數，下圖是STC單片機INT0中斷和T0計數之間的關聯邏輯。
圖13.jpg

我們用這個圖來說明中斷和事件的概念。
從圖中可以看出，INT0（P3.2腳）可以獨立產生下降沿中斷或上升沿/下降沿中斷，（后者的意思是上升沿和下降沿都可以產生中斷，）也可以不產生中斷，僅僅參與T0計數器的脈沖門控制。
如果INT0用來產生中斷，配置TCON寄存器的IT0選擇下降沿觸發模式或上升沿/下降沿觸發模式，再使能IE0和EA，那么它就是一個‘中斷’源；如果它是用來控制T0脈沖，進而由T0產生計數溢出中斷，那就轉而操作T0_GATE和TR0，就可以閉合或斷開T0脈沖通道，此時的INT0就是觸發T0計數的成因之一，或者說，它是觸發T0計數中斷的‘事件’之一。
類似的概念也出現在STM32F1xx當中，但過程要比STC復雜一些。
圖14.jpg

圖中以PC5和PC9的下降沿作為中斷源，它們將通過一個比較復雜的設置通道進入NVIC中斷邏輯。這兩個下降沿也可以充當事件源，用來產生事件脈沖。
STM32F1xx的所有GPIO引腳都可以充當‘中斷’源或‘事件’源，不像STC那樣只有孤零零的INT0和INT1。STM32F1xx把所有的GPIO引腳按位序分成了若干組，也就是PA0、PB0……PG0這7個0序引腳放在一組，直至PA15、PB15……PG15為第15組，總計16個組。通過寄存器設置，每組可以選擇其中一個引腳作為‘值日生’產生中斷/事件，如此一來，分為16組的112個引腳就可以同時生成7個外部中斷請求/事件觸發。哦？怎么不是16個中斷請求呢？原來0~4組可以生成獨立的外部中斷/事件EXTI0~EXTI4，而5~9組和10~15組只能各自產生一個外部中斷/事件EXTI9_5和EXTI15_10。STM32F1XX把這7個二級中斷源/事件源又稱為‘中斷線’，在手冊里叫LINE0~LINE[9：5]、LINE[15：10]。
某一組從七個引腳中選出一個‘值日生’是寄存器AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4的功勞，每個寄存器用4個位EXTIx[3：0]管一組，比方說圖中5線組到底選誰是由AFIO_EXTICR2的EXTI5[3：0]的值說了算，當EXTI5[3：0]＝0010時，PC5就被選中了，所以AFIO_EXTICR的作用相當于多路選擇開關。
下一關是通過EXTI_RTSR和EXTI_FTSR的TR5和TR9確定邊沿觸發方式，圖中示例是選擇下降沿觸發。很不幸的是，STM32F1XX雖然可以選定上升沿和下降沿均可觸發，但它沒有像STC一樣的電平觸發，這給某些應用帶來了不便。
再往后就進入了‘復雜’的重點區域，造成復雜局面的寄存器有4個：軟件中斷/事件寄存器EXTI_SWIER、外部中斷掛起寄存器EXTI_PR、外部事件屏蔽寄存器EXTI_EMR和外部中斷屏蔽寄存器EXTI_IMR。通過這4個家伙，剛才哪些中斷線可以像STC一樣產生中斷請求，也可以以事件源的方式觸發脈沖發生器產生事件脈沖。
EXTI_EMR和EXTI_IMR比較好理解，負責屏蔽EXTI5事件線路的是EXTI_EMR的MR5，負責屏蔽EXTI5中斷線路的是EXTI_IMR的MR5，寫0將屏蔽所在線路不產生事件或中斷。
最麻煩的是這兩個與門前面的EXTI_SWIER和EXTI_PR。
如果我們想讓PC5成為EXTI5之后只產生中斷，那么，EXTI_EMR的MR5寫0屏蔽事件線路，EXTI_IMR的MR5寫1開放中斷線路，EXTI_SWIER的SWIER5寫0（其實也不用特意寫0，因為它的復位值就是0。）EXTI5有效的下降沿通過或門，在圖中❶的位置向下進入與門之后形成EXTI9_5中斷線，同時，EXTI_PR的PR5就會自動置1，如果此時NVIC_ISER0的SETENA23為1，就會產生外部中斷請求，至于其優先級如何就要看NVIC_IP5的IP[23]是什么值了。
注意，在上述過程中這個SWIER5千萬不要寫1，否則不管PC5來沒來下降沿，只要EXTI_IMR的MR5＝1就會立刻產生EXTI9_5中斷請求。這個功能到底是干什么的，俺也沒搞明白。
EXTI_PR其實是一個中斷標志寄存器，作用類似于STC單片機TCON中的IE0或IE1。EXTI5有效了，EXTI_PR的PR5就被硬件置1，等NVIC響應這個中斷以后，要軟件清除它。需要注意的是，清除PR5不是寫0，而是寫1。
另外，EXTI_PR和EXTI_SWIER是相互關聯的：PR5寫1不僅能夠清除PR5，還同時清除SWIER5；如果SWIER5寫1，則PR5也會被自動置1。這就是圖中❷想要表達的意思。
最后說說STM32F1xx搞出來一個EXTI_PR的另外用途。
如果PC5和PC9要同時產生中斷，而它們又處于同一個中斷線EXTI9_5上，NVIC的中斷響應程序EXTI9_5_IRQHandler咋知道到底是PC5的EXTI5還是PC9的EXTI9呢？當然了，它是不知道的，這就需要在程序中判斷EXTI_PR的PR5和PR9到底誰是1了。

ID:57414 · 發表于 2021-6-7 13:52

樓主你好，我看你發帖所用到的圖片都很精美，請問是您自己畫的還是從其它學習資料中截圖的？

ID:404881 · 發表于 2021-6-9 00:08

樓主好細心，感謝分享！

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(菜鳥筆記)對比STC單片機說STM32F1xx的外部中斷

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