目录
实验原理
1.外中断简介
????????外部中断是单片机实时的处理外部事件的一种内部机制。当某种外部事件发生时，单片机的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序，转而去进行中断事件的处理；中断事件处理完毕后，又返回被中断的程序处，继续执行下去。
2.外中断实验原理
????????外中断实验的目的是让大家更加直观的认识外中断，感受外中断的运行。
????????在本次实验中，我们使用实验箱上的四个按键触发外中断，并且编写相应的外中断服务函数，证明外中断的产生和CPU对外中断的处理。
????????在按键被按下时，会产生电平的变化，我们需要捕获相应IO口的电平变化，由此触发对应的中断，由于试验箱有三个按键，这里我们便设计了三个中断和三个中断服务函数。在按下相应按键的时候，中断产生，此时硬件就会去调用对应中断的中断服务函数进行处理（这里我们设置中断服务函数为对LED的操作，这样我们便可以通过查看试验箱上的LED判断产生的中断）。
实验步骤
????????1.首先我们需要设置中断优先级分组；
????????2.然后，我们需要把使用到的IO口初始化；
????????3.然后我们需要编写按键初始化函数；
????????4.然后，我们要进行外中断的初始化；
????????5.接着，我们进入中断服务函数的编写；
????????6.然后，我们需要编写一些我们用到的子函数；
????????7.最后，我们编写我们的主函数；
实验代码及详解
1.设置中断优先级分组
????????由于我们这里有三组中断，因此我们设置的分组选项大于三即可。具体代码如下（在这里，大家可以直接调用分组函数，可以也把分组函数单独封装成一个独立的函数，两种方法均可）。在这里我们直接调用中断优先级分组函数。
//设置中断优先级分组2
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);2.编写IO口初始化函数
????????这里对IO口的初始化，主要是为我们的中断服务函数所使用，即我们初始化的是LED的GPIO;相关代码如下：
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//使能相应IO口的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOF, ENABLE);
//对所使用的IO口进行初始化赋值
//PC4初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
//PC5初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
//PB0初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
//PB1初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
//PF11初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_11);
}
3.然后我们编写按键初始化函数
????????在这一部分我们主要是需要对三个按键的IO口进行初始化(和LED的IO口初始化部分大同小异)。
void KEY_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//使能相应时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);
//使能SWD
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置为下拉输入
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
}4.然后我们编写外中断初始化函数
????????中断初始化函数主要需要我们初始化相应中断的中断线，并且初始化相应中断线的中断通道。
void EXTIX_Init(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
//使能复用时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
//使能相应IO口（按键IO口）的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOF|RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);
//按键初始化
KEY_Init();
//初始化相应IO口的中断线
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC,GPIO_PinSource13);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line13;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//设置为下降沿捕获
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据我们设置的变量数值进行初始化操作
//初始化GPIOG.15的中断线
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOG,GPIO_PinSource15);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line15;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //初始化
//初始化GPIOE.7的中断线
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource7);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line7;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn; //设置所在的外部中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //设置主优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //设置子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//该部分的设置同上，只是外部中断通道不同，其余均相同
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}5.然后我们编写中断服务函数
????????由于我们有三个中断，并且处在两个中断服务函数中，所以需要对于中断线13、15上的中断状态进行判断，在进行判断之后确认是否需要硬件调用中断服务函数。
????????在我们的中断服务函数中，为了使我们的LED的状态可以持续到下次中断的产生而不是仅进行一次操作，我们仅在中断服务函数中对标志变量flag进行操作，不同的中断flag对应不同的值，然后我们在主函数中根据flag数值的不同，调用不同的函数。
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
delay_ms(30); //延时一段时间，然后再进行按键状态的判断用于消抖
//在中断发生时，进行相应的中断服务操作
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOF,GPIO_Pin_7)==0) {
flag=1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7); //清空对应中断线路上的中断标志位
}
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
delay_ms(30); //延时一段时间，然后再进行按键状态的判断用于消抖
//在中断发生时，进行相应的中断服务操作
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_13)==0){
flag=2;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);//清空对应中断线路上的中断标志位
}
else
{
flag=3;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15); //清空中断标志位
}
}?6.然后，我们编写我们需要的子函数
????????我们现在编写的子函数就是在不同的flag数值使用的。这三个子函数分别用于实验LED的发光、熄灭、闪烁，共三种状态，具体的函数如下：
//使LED发光
void led_allon(){
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_11);
}
//使LED熄灭
void led_alloff(){
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_11);
}
//使LED闪烁
void led_flash(){
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_11);
delay_ms(30);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_5);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1);
GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_11);
delay_ms(30);
}7.最后我们编写主函数即可
????????在主函数比较重要的部分就是根据flag数值的不同调用不同的子函数了，这里我们通过if语句或者switch语句都可以实现，在本程序中，我们使用if语句完成相应的功能。
int main(void)
{
delay_init();
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
uart_init(9600);
LED_Init();
EXTIX_Init();
while(1)
{ if(flag == 1)
led_allon();
else if(flag==2)
led_alloff();
else if(flag==3)
led_flash();
}
}实验结果
????????通过对上述代码的调试编译，我们已经完成了本次实验的试验任务，即按键PE7按下时，残产生中断LED全部发光，按下PC13按键时，产生相应中断，使LED全部熄灭,按下PG15按键时，产生相应中断，使LED闪烁。
实验解惑
1.为什么不在中断服务函数中进行相关操作
????????由于我们需要让LED的状态持续到下次中断产生，而不是仅在中断产生时出现一次，因此，我们就要把这部分函数写到循环中，但是如果中断服务函数中出现循环，那么中断就无法退出，因此我们需要设置一个标志，表示使什么中断，然后再在主函数中根据这个表制进行相关函数的调用。
2.关于全局变量的用法
????????如果我们需要在定义变量文件之外的文件使用该变量，其用发如下：
????????1.首先我们在主函数所在文件中，正常定义全局变量，代码如下
u16 flag = 0;????????2.然后，我们在除主函数所在文件的其他文件中使用该变量时，我们需要按照下面的格式进行声明：
extern u16 flag;????????这样，我们就完成了全局变量的设置。
????????好啦，关于外中断实验的解析就到这里了，你学废了吗？下篇文章见！！！！
