STM32 EXTI 外部中断

中断优先级

SCB 和 NVIC 相关寄存器属于内核，在 stm32编程手册 或 CM3权威指南中 能找到有关描述，参考手册是没有的。

SCB_AIRCR

系统控制块（ System control block (SCB) ）
应用程序中断和复位控制寄存器（ Application interrupt and reset control register ）

PRIGROUP[2:0] ：中断优先级分组字段

NVIC_IPRx

嵌套的矢量中断控制器（ Nested vectored interrupt controller ）
中断优先级寄存器（ Interrupt priority registers ）

NVIC_IPRx 用来配置外部中断 EXTIx 的优先级，IP[m] 宽度为 8bit，原则上每个外部中断可配置的优先级为 0~255，数值越小，优先级越高。但是绝大多数 CM3 芯片都会精简设计，以致实际上支持的优先级数减少，在 F103 中，只使用了高 4bit，IP[m] 如下所示：

bit7	bit6	bit5	bit4	bit3	bit2	bit1	bit0
用于表达优先级				未使用，读回为 0

用于表达优先级的这 4bit，又被分组成 抢占优先级 和 子优先级。如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会优先得到执行，如果抢占优先级相同，就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高。

优先级分组

优先级的分组由内核外设 SCB 的应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR 的 PRIGROUP[2:0] 位决定，F103 分为了 5 组，具体如下：主优先级 = 抢占优先级

PRIGROUP[2:0]	中断优先级值 PRI_N[7:4]			级数
PRIGROUP[2:0]	二进制点	主优先级位	子优先级位	主优先级	子优先级
0b 011	0b xxxx.	[7:4]	None	16	None
0b 100	0b xxx.y	[7:5]	[4]	8	2
0b 101	0b xx.yy	[7:6]	[5:4]	4	4
0b 110	0b x.yyy	[7]	[6:4]	2	9
0b 111	0b .yyyy	None	[7:4]	None	16

以 0b 100 为例，二进制点为 0b xxx.y，表示前 3 位 [7:5] 用来表示主优先级，取值范围 0-7，共 8 级；后 1 位 [4] 用来表示子优先级，取值范围 0-1，共 2 级。

中断禁用/使能

中断函数

中断函数定义在 startup_stm32f10x_hd.s 中：

; External Interrupts
DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog
DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect
DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper
DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC
DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash
DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC
DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0
DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1
DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2
DCD     EXTI3_IRQHandler           ; EXTI Line 3
DCD     EXTI4_IRQHandler           ; EXTI Line 4
/* 篇幅有限，略去*/

中断号

中断号定义在头文件 stm32f10x.h 的枚举 IRQn 中：

typedef enum IRQn
{
  /* 篇幅有限，略去*/
  EXTI0_IRQn                  = 6,      /*!< EXTI 0号线*/
  EXTI1_IRQn                  = 7,      /*!< EXTI 1号线*/
  EXTI2_IRQn                  = 8,      /*!< EXTI 2号线*/
  EXTI3_IRQn                  = 9,      /*!< EXTI 3号线*/
  EXTI4_IRQn                  = 10,     /*!< EXTI 4号线*/
  ...    
  EXTI9_5_IRQn                = 23,     /*!< External 5号到9号线*/
  ...
  EXTI15_10_IRQn              = 40,     /*!< External 10号到15号线*/
  /* 篇幅有限，略去*/
}

操作下面两个寄存器对应中断号的位，即可禁用/使能该中断。

NVIC_ISERx

中断使能寄存器（ Interrupt set-enable registers ）

SETENA[31:0]: 中断使能

写：
- 0：无效果
- 1：使能中断
读：
- 0：中断禁用
- 1：中断使能

NVIC_ICERx

中断清除使能寄存器（ Interrupt clear-enable registers ）

CLRENA[31:0]: 清除中断使能

写：
- 0：无效果
- 1：禁用中断
读：
- 0：中断禁用
- 1：中断使能

NVIC 结构体定义

在文件 core_cm3.h 中：

typedef struct
{
  __IO uint32_t ISER[8];         /*!< Offset: 0x000  Interrupt Set Enable Register*/
       uint32_t RESERVED0[24];                                   
  __IO uint32_t ICER[8];         /*!< Offset: 0x080  Interrupt Clear Enable Register*/
       uint32_t RSERVED1[24];                                    
  __IO uint32_t ISPR[8];         /*!< Offset: 0x100  Interrupt Set Pending Register*/
       uint32_t RESERVED2[24];                                   
  __IO uint32_t ICPR[8];         /*!< Offset: 0x180  Interrupt Clear Pending Register*/
       uint32_t RESERVED3[24];                                   
  __IO uint32_t IABR[8];         /*!< Offset: 0x200  Interrupt Active bit Register*/
       uint32_t RESERVED4[56];                                   
  __IO uint8_t  IP[240];         /*!< Offset: 0x300  Interrupt Priority Register (8Bit wide) */
       uint32_t RESERVED5[644];                                  
  __O  uint32_t STIR;            /*!< Offset: 0xE00  Software Trigger Interrupt Register*/
}  NVIC_Type;

由上面可知，NVIC_ISERx 和 NVIC_ICERx 寄存器各有 8 个

外部中断寄存器

AFIO_EXTICRx

复用功能 I/O 口（ alternate-function I/O ）
外部中断配置寄存器（ External interrupt configuration register ）

AFIO_EXTICR1，如下图：

. . .

AFIO_EXTICR2

AFIO_EXTICR3

. . .

AFIO_EXTICR4，如下图：

EXTIx[3:0]: 配置外部中断源
- 0000：PAx
- 0001：PBx
- 0010：PCx
- 0011：PDx
- 0100：PEx
- 0101：PFx
- 0110：PGx

对应关系如下图：

EXTI_IMR

外部中断/事件控制器（ External interrupt/event controller (EXTI) ）
中断屏蔽寄存器（ Interrupt mask register ）

MRx: 屏蔽 EXTIx 中断
- 0：屏蔽
- 1：不屏蔽

EXTI_EMR

事件屏蔽寄存器（ Event mask register ）

MRx: 屏蔽 EXTIx 事件
- 0：屏蔽
- 1：不屏蔽

EXTI_RTSR

上升沿触发选择寄存器（ Rising trigger selection register ）

TRx: 配置 EXTIx 上升沿触发
- 0：禁用上升沿触发
- 1：使能上升沿触发

EXTI_FTSR

下降沿触发选择寄存器（Falling trigger selection register）

TRx: 配置 EXTIx 下降沿触发
- 0：禁用下降沿触发
- 1：使能下降沿触发

EXTI_SWIER

软件中断事件寄存器（ Software interrupt event register ）

SWIERx: 触发 EXTIx 中断
- 0：无效果
- 1：触发中断

该寄存器通过软件控制触发中断，如下图：

EXTI_SWIER 寄存器连接到一个或门，该寄存器或外部输入信号有一个符合条件就能触发中断。

EXTI_PR

挂起寄存器（ Pending register ）

PRx: 挂起位（ Pending bit ）
- 0：没有触发请求
- 1：EXTIx 发生了中断触发请求

当在外部中断线上发生了选择的边沿事件，该位被置 1。在该位中写入 1 可以清除它，也可以改变边沿检测的极性清除。

例程

寄存器

void EXTI0_Config(void)
{
	RCC->APB2ENR    |= (unsigned int)0x01 << 2; //使能GPIOA时钟
	GPIOA->CRL      |= (unsigned int)0x04 << 0; //PA0 配置浮空输入
  
	RCC->APB2ENR    |= (unsigned int)0x01 << 0; //使能AFIO时钟
	AFIO->EXTICR[0] |= (unsigned int)0x00 << 0; //连接EXTI0输入线到PA0上
  
	SCB->AIRCR      |= (unsigned int)0x05 << 8; //中断控制器配置优先级分组，主2比特子2比特
    NVIC->IP[0]     |= (unsigned int)0xC0 << 0; //配置优先级主3子0（0b 1100 0000）
    NVIC->ISER[0]   |= (unsigned int)0x01 << 6; //使能EXTI0中断
    
	EXTI->IMR       |= (unsigned int)0x01 << 0; //不屏蔽EXTI0中断
	EXTI->RTSR      |= (unsigned int)0x01 << 0; //配置上升沿触发
}


void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI->PR & 0x01) //检查EXTI0中断挂起标志
	{				 
		EXTI->PR = 0x01; //清除EXTI0中断挂起标志
	}		 
}

标准库

void EXTI0_Config(void)
{
  /* Enable GPIOA clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  
  /* Configure PA.00 pin as input floating */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* Enable AFIO clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

  /* Connect EXTI0 Line to PA.00 pin */
  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);

  /* Configure EXTI0 line */
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

  /* Enable and set EXTI0 Interrupt to the lowest priority */
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}


void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
  {
    /* Toggle LED1 */
     STM_EVAL_LEDToggle(LED1);

    /* Clear the  EXTI line 0 pending bit */
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
  }
}

中断优先级#

SCB_AIRCR#

NVIC_IPRx#

优先级分组#

中断禁用/使能#

中断函数#

中断号#

NVIC_ISERx#

NVIC_ICERx#

NVIC 结构体定义#

外部中断寄存器#

AFIO_EXTICRx#

EXTI_IMR#

EXTI_EMR#

EXTI_RTSR#

EXTI_FTSR#

EXTI_SWIER#

EXTI_PR#

例程#

寄存器#

标准库#