【STM32Cube_03】使用EXIT中断检测按键(NVIC配置+HAL库中断处理机制)

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1. 准备工作

硬件准备

首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32F103C8T6最小系统核心板

软件准备

需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码。

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32F103C8T6:

设置Debug模式

这里一定要配置Debug模式，一般选择设置Debug模式为Serial Wire模式，只有这样，否则在下载程序时只能下载一次程序。
此时可以看到，右侧的芯片GPIO预览图，增加了SWDIO和SWCLK的指示。用keil打开新生成的工程，即可无限次下载和Debug。

设置了SYS的Debug模式为Serial Wire模式，到底产生了哪些不同呢？

实际对比，我们发现共有两处：

• 1.main.c文件的static void MX_GPIO_Init(void)函数中，增加了__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();这里很好理解，因为SWD下载方式用的引脚是PA13和PA14
• 2.stm32f1xx_hal_msp.c文件的大概第77行左右，没有打开“Serial Wire”时，该行是__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_DISABLE();，打开了“Serial Wire”是，该行是__HAL_AFIO_REMAP_SWJ_NOJTAG();。

配置时钟源

如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；
这里我都使用外部时钟：

设置好之后还要设置具体的时钟分频因子，至于为啥按照如下设置，是因为对于F1的板子来说，四个时钟的配置一般是：PCLK2 = HCLK= SYSCLK=PLLCLK = 72M，PCLK1=HCLK/2 = 36M。这个时钟配置也是库函数的标准配置，我们用的最多的就是这个。

配置LED的GPIO引脚
查看开发板的原理图，如下：

所以接下来我们选择配置PC13引脚：

设置用户标签为LED：

配置GPIO引脚为外部中断引脚

选择配置PA1引脚和PA2引脚为外部中断触发引脚：

因为没有设置硬件上拉，所以我们配置开启上拉电阻，并设置用户标签为KEY1和KEY2，接下来是最重要的一步：

• 开启下降沿触发中断：即在按下按键时电平由高变为低时触发
• 开启上升沿触发中断：即在按下按键后松开时电平由低变为高时触发
• 开启下降沿上升沿都触发中断：即在按下时触发，松开时再次触发

这里我选择开启下降沿触发中断：

配置NVIC设置中断优先级

NVIC全称Nested vectored interrupt controller，即嵌套向量中断控制器，用来决定中断的优先级。
NVIC在 ARM Conrtex-M 内核中，用一个 8 位的寄存器来配置，总共可以配置$2^8=256$ 级中断，但是 ST 公司在生产 STM32 的时候，发现一个小小的单片机根本用不了这么多，纯属浪费，所以将该寄存器的低 4 位全部置0，只使用高 4 位来配置，这样一来 STM32 就只有$2^4=16$ 级中断啦。

简化为16级中断后，ST发现 STM32 内部这么丰富的外设，还是不方便配置，干脆人工给这4位来个分组，划分出了5个分组：

优先级分组	抢占优先级的位数	子优先级占的位数
NVIC_PriorityGroup_0	0 bit	4 bit
NVIC_PriorityGroup_1	1 bit	3 bit
NVIC_PriorityGroup_2	2 bit	2 bit
NVIC_PriorityGroup_3	3 bit	1 bit
NVIC_PriorityGroup_4	4 bit	0 bit

再次强调一下，这5种中断分组规则是人为的，用哪种规则，之后设置具体的优先级时对应就行，STM32默认使用的规则是 NVIC_PriorityGroup_0 。

STM32 的CPU判断优先级的方法如下：

• 先判断抢占优先级，数字越小，优先级越高；
• 若抢占优先级相同，判断子优先级，同样，数字越小，优先级越高；

配置优先级分组

这里我配置使用中断优先级分组规则 NVIC_PriorityGroup_2：

配置具体的优先级大小

根据中断优先级分组规则 NVIC_PriorityGroup_2来设置具体的优先级大小：

生成工程设置

代码生成设置

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

STM32 HAL库中断处理机制

先打开stm32l4xx_it.c文件：

可以看到其中处理EXIT1和EXIT2中断都调用了同一个函数，但是EXIT2和EXIT3向该函数传入的参数不同：

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();

那么，HAL库对于中断是如何处理的呢？我们打开 stm32l4xx_hal_gpio.c 文件，看一下该函数的原型，一探究竟：

/**
  * @brief  This function handles EXTI interrupt request.
  * @param  GPIO_Pin: Specifies the pins connected EXTI line
  * @retval None
  */
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* EXTI line interrupt detected */
  if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
  }
}

可以看到，在该函数中首先读取了一下中断寄存器，确认该中断是否发生，确认之后又调用了一个函数，并将接收到的参数 GPIO_Pin 继续传给该函数：

HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);

该函数称为EXIT中断的回调函数，用来处理所有发生的EXIT中断事件。

那么，这个函数又干了什么呢？接着探索哈哈哈~

同样在stm32l4xx_hal_gpio.c文件中找到该函数的原型：

/**
  * @brief  EXTI line detection callbacks.
  * @param  GPIO_Pin: Specifies the pins connected EXTI line
  * @retval None
  */
__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(GPIO_Pin);
  /* NOTE: This function Should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_GPIO_EXTI_Callback could be implemented in the user file
   */
}

哈哈哈，这下是不是非常清楚了~

该回调函数使用__weak进行了弱定义，所以用户可以再次定义该函数，并且这个note写的非常清楚：

这个函数不应该被改变，如果需要使用回调函数，请重新在用户文件中实现该函数。

自己实现EXIT中断处理回调函数
这个函数放在哪都行，为了方便，我们放在gpio.c的最后。

实现的基本思想是：

• 因为所有的EXIT中断都会调用该函数，所以首先判断具体的中断事件；
• 对该中断事件进行处理
  实现代码如下：

/* USER CODE BEGIN 2 */
/**
 * @brief	EXIT中断回调函数
 * @param GPIO_Pin —— 触发中断的引脚
 * @retval	none
*/
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	/* 判断哪个引脚触发了中断 */
	switch(GPIO_Pin)
	{
		case GPIO_PIN_1:
			/* 处理GPIO2发生的中断 */
			//点亮LED
			HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_SET);
			break;
		case GPIO_PIN_2:
			/* 处理GPIO3发生的中断 */
			//熄灭LED
			HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);
			break;
		default:
			break;
	}
}
/* USER CODE END 2 */

然后编译整个工程：

最后进行下载设置：



下载运行 最后点击下载即可

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