[嵌入式] 基于cubemx的stm32开发之路(使用正点原子战舰V3开发板)—

开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 嵌入式 -> 基于cubemx的stm32开发之路(使用正点原子战舰V3开发板)——按键外部中断 -> 正文阅读

[嵌入式]基于cubemx的stm32开发之路(使用正点原子战舰V3开发板)——按键外部中断

GPIO学习

CubeMX上的gpio配置

输出output配置选项

output_pin_configuration

选项	解释	可选模式
GPIO output level	引脚电平设置	High/Low (高/低）
GPIO mode	GPIO模式	Output Push Pull/Output Open Drain （推挽输出/开漏输出）
GPIO Pull-up/Pull-dowm	上拉下拉电阻	Pull-up/Pull-down/No Pull-up and no pull-down (上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉)
Maxinum output speed	引脚速度设置	Low/Medium/High (2MHZ 低速/25MHZ中速/50MHZ高速)
User Label	用户标签	给引脚设置名称如LED0

输入input配置选项

input_configuration

选项	解释	可选模式
GPIO mode	GPIO模式	Output Push Pull/Output Open Drain （推挽输入/开漏输入）
GPIO Pull-up/Pull-dowm	上拉下拉电阻	Pull-up/Pull-down/No Pull-up and no pull-down (上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉)
User Label	用户标签	给引脚设置名称 KEY0

当作为外部中断时的配置选项

external_interruot_gpio

选项	解释	可选模式
GPIO Mode	外部中断模式选择	External interrupt with Rising edge triggerdetection(上升沿有效触发外部中断）
		External interrupt with Falling edge triggerdetection(下降沿有效触发外部中断）
		External interrupt with Rising /Falling edge triggerdetection(上升沿/下降沿有效触发外部中断）
		External Event Mode with Rising edge trigger detection (上升沿有效触发外部事件）
		External Event Mode with Falling edge trigger detection(下降沿有效触发外部事件）
		External Event Mode with Rising/Falling edge trigger detection(上升/下降沿有效触发外部事件）
GPIO Pull-up/Pull-dowm	上拉下拉电阻	Pull-up/Pull-down/No Pull-up and no pull-down (上拉电阻/下拉电阻/无上拉或下拉)
User Label	用户标签	给引脚设置名称 KEY0

注释：中断模式是指外部信号产生电平变化时，EXTI将该信号给NVIC处理，从而触发中断，执行中断服务函数，完成对应操作。
中断和事件的产生源是一样的，中断需要软件实现相应功能，而事件是由硬件触发后执行相应操作。前者需要CPU参与功能实现，可以实现的功能更多，后者无需CPU参与，具有更高的响应速度。

事件模式是指外部信号产生电平变化时，EXTI根据配置，联动ADC或TIM执行相关操作。

gpio库文件分析（stm32f1xx_hal_gpio.c）

在官方的HAL库stm32f1xx_hal_gpio.c文件中，所有的函数都有使用说明，例如：

  * @brief  Reads the specified input port pin.		//简述
  * @param  GPIOx: where x can be (A..G depending on device used) to select the GPIO peripheral
  * @param  GPIO_Pin: specifies the port bit to read.	//参数说明
  *         This parameter can be GPIO_PIN_x where x can be (0..15).
  * @retval The input port pin value.			//返回值

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)

//初始化我们需要用到的引脚的工作模式，包括具体引脚的工作速度、是否复用模式、上下拉等等参数。

void HAL_GPIO_DeInit(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint32_t GPIO_Pin)

//将初始化之后的引脚恢复成默认的状态–各个寄存器复位时的值

GPIO_PinState HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

//读取我们想要知道的引脚的电平状态、函数返回值为0或1。

void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, GPIO_PinState PinState)

//给某个引脚写0或1，但是不要理解成，写1就是使能之类的意思，有些寄存器写1是擦除的意思

void HAL_GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

//翻转某个引脚的电平状态

HAL_StatusTypeDef HAL_GPIO_LockPin(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)

//如果一个管脚的当前状态是1，读管脚值使用锁定，当这个管脚电平变化时保持锁定时的值，直到重置才改变

void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)

//这个函数是外部中断服务函数，用来响应外部中断的触发，函数实体里面有两个功能，1是清除中断标记位，2是调用下面要介绍的回调函数。实际调用的是下边的中断回调函数

__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)

//中断回调函数，可以理解为中断函数具体要响应的动作。按照官方提示我们应该再次定义该函数，__weak 是一个弱化标识，带有这个的函数就是一个弱化函数，就是你可以在其他地方写一个名称和参数都一模一样的函数，编译器就会忽略这一个函数，而去执行你写的那个函数

按键外部中断

实验现象

外部中断驱动按键，实现按键控制LED灯的开关
按键KEY0控制LED1的亮灭
按键KEY1控制LED0的亮灭
存在按键的抖动，原因：中断优先级没有进行配置，无法消抖，若需要消抖，需调整中断优先级。

实验设备

正点原子新战舰V3 STM32F103ZET6开发板学习板
st-link烧录器

中断管理(中断嵌套)

STM32的中断管理是属于内核部分，不属于芯片外设。STM32F103ZET6是Cortex-M3内核的IC。Cortex-M3内核支持256个中断，其中包含了16个内核中断和240个外部中断，并且具有256（2的8次幂）级的可编程中断设置。级的可编程中断设置。但STM32并没有使用CM3内核的全部东西，而是只用了它的一部分：STM32只有84个中断，包括16个内核中断和68个可屏蔽中断，具有16（4位）级可编程的中断优先级。
STM32的中断优先级分组：STM32将中断分为5个组，组0-4。该分组的设置是由SCB>AIRCR 寄存器的bit10~8来定义的。具体的分配关系如表所示：

Column 1	Column	Column	Column
组	AIRCR[10：8]	bit[7：4]	分配情况
0	111	0：4	0位抢占优先级，4位响应优先级
1	110	1：3	1位抢占优先级，3位响应优先级
2	101	2：2	2位抢占优先级，2位响应优先级
3	100	3：1	3位抢占优先级，1位响应优先级
4	011	4：0	4位抢占优先级，0位响应优先级

正点原子开发指南中对优先级的解释：

例如组设置为3，那么此时所有的60个中断，每个中断的中断优先寄存器的高四位中的最高3位是抢占优先级，低1位是响应优先级。每个中断，你可以设置抢占优先级为0~7（2^3），响应优先级为1或0（2^1）。抢占优先级的级别高于响应优先级。而数值越小所代表的优先级就越高。
这里需要注意两点：第一，如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行；第二，高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。而抢占优先级相同的中断，高优先级的响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。
结合实例说明一下：假定设置中断优先级组为2，然后设置中断3(RTC中断)的抢占优先级为2，响应优先级为1。中断6（外部中断0）的抢占优先级为3，响应优先级为0。中断7（外部中断1）的抢占优先级为2，响应优先级为0。那么这3个中断的优先级顺序为：中断7>中断3>中断6。
上面例子中的中断3和中断7都可以打断中断6的中断。而中断7和中断3却不可以相互打断！

中断服务函数编写的要求

不能返回值；
不能向ISR传递参数；
ISR应该尽可能的短小精悍；
printf(char *lpFormatString,…)函数会带来重入和性能问题，不能在ISR中采用

具体步骤

1.RCC配置与sys配置

rcc_configuration
sys_configuration

2.时钟树配置

clock_configuration

3.GPIO配置

gpio_configuration

4.中断优先级配置

interrupt_configuration

5.项目配置

project_configuration

代码编写

Cube MX生成得main.c

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}
/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/

关于中断配置得对应函数都生成在 stm32f1xx_it.c中

对应得中断服务回调函数如下，所以我们只需要在main.c中编写我们想要的中断服务函数即可

void EXTI3_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN EXTI3_IRQn 0 */

  /* USER CODE END EXTI3_IRQn 0 */
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_3);
  /* USER CODE BEGIN EXTI3_IRQn 1 */

  /* USER CODE END EXTI3_IRQn 1 */
}

/**
  * @brief This function handles EXTI line4 interrupt.
  */
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN EXTI4_IRQn 0 */

  /* USER CODE END EXTI4_IRQn 0 */
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4);
  /* USER CODE BEGIN EXTI4_IRQn 1 */

  /* USER CODE END EXTI4_IRQn 1 */
}

在main.c中编写的中断服务函数

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)		//在默认得中断优先级配置时，按键中断里面写延时函数会卡死
{
	if(GPIO_Pin==KEY0_Pin)
	{

		HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
	}
	if(GPIO_Pin==KEY1_Pin)
	{

		HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
	}
}
/* USER CODE END 4 */