STM32F4开发板 外部中断实验
STM32的中断分为内核中断和外部中断，“内核中断”在《ARM CM3&CM4权威指南》中也被称作“系统异常”，如下所示：
今天主要讨论外部中断，即 CMSIS-Core中枚举值为正的异常（见表7.3）。
首先看关键词“中断线”，即“EXTI线”。STM32F407有23个外部中断，即23个中断线，从EXTI线0到EXTI线22。（此处书中似乎写成了22个中断线，貌似有误）
我们需要将I/O口与中断线之间建立映射关系，由于I/O口数量多于23，因此这种映射是多对一的，多个I/O口对应一个中断线。以EXTI线0为例，STM32按照GPIOA.0，GPIOB.0，GPIOC.0，GPIOD.0，GPIOE.0，GPIOF.0，GPIOG.0，GPIOH.0，GPIOI.0对应EXTI线0（即PA0，PB0，PC0，PD0，PE0，PF0，PG0，PH0，PI0均可以对应EXTI线0）。实际用到某个I/O引脚时，再通过配置决定具体哪个引脚对应EXTI线0。
接下来看关键词“步骤”，即配置外部中断的步骤。可以参考STM32的固件库函数stm32f4xx_exti.c代码和《精通STM32F4（库函数版）》。
代码中的注释部分可以看到：
##### How to use this driver #####
==================================================
[..] In order to use an I/O pin as an external interrupt source, follow steps
below:
(#) Configure the I/O in input mode using GPIO_Init()
(#) Select the input source pin for the EXTI line using SYSCFG_EXTILineConfig()
(#) Select the mode(interrupt, event) and configure the trigger
selection (Rising, falling or both) using EXTI_Init()
(#) Configure NVIC IRQ channel mapped to the EXTI line using NVIC_Init()
[..]
(@) SYSCFG APB clock must be enabled to get write access to SYSCFG_EXTICRx
registers using RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);
书中的步骤也基本类似：
1.使能I/O口时钟，初始化I/O口为输入。—— GPIO_Init()，RCC_AHB1PeriphClockCmd
2.使能SYSCFG时钟，设置I/O口与中断线的映射关系。—— RCC_APB2PeriphClockCmd()，SYSCFG_EXTILineConfig()
3.初始化中断线（哪条EXTI线，中断模式是中断还是事件，触发方式是下降沿触发、上升沿触发还是任意电平触发，是否使能中断线）。—— EXTI_Init()
4.配置嵌套中断向量控制器NVIC。—— NVIC_Init()
5.编写中断服务函数。—— EXTI0_IRQHandler()，EXTI1_IRQHandler()，EXTI2_IRQHandler()，EXTI3_IRQHandler()，EXTI4_IRQHandler()，EXTI9_5_IRQHandler()，EXTI15_10_IRQHandler()。这些函数名称是在.s启动文件中定义的。
其实库函数是个壳，实际操作的还是寄存器，库函数只是相当于把对寄存器的操作“包起来”。如下所示：
EXTI_Init()操作的寄存器实际是下面这几个：
这几个寄存器。。。再说吧
转一篇文章 https://zhuanlan.zhihu.com/p/24428018 感谢该文章作者。
stm32中断初识与实践（下）
这一部分我们将使用按键作为触发源，在产生中断时，实现控制LED灯的亮灭状态切换。
在具体应用前，我们还需先认识认识EXTI。
EXTI
全称为External interrupt/event controller，即外部中断/事件控制器。其管理了20个中断/事件线，每条线都有对应的一个边沿检测器，用于输入信号上升沿和下降沿的检测。如图6-1为stm32参考手册里的EXTI框图。
图6-1
图中有两条走向的线路，蓝色线路用于产生中断，绿色线路产生事件。我们从右往左看图。
查阅按键原理图可知，按键按下时，电平状态由低变高，会在输入线呈现出一个上升沿信号，这个信号到达边沿检测电路后，会被上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR）检测并触发，输出有效信号1给编号3电路，否则输出无效信号0。如果电平由高变低，则会被下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR）检测触发。
触发的信号到达编号3电路，这是一个或门电路，它的输入信号除了来源于边沿检测电路，还有来自软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER）。无论是来自EXTI_SWIER或边沿检测电路的信号，只要有一个是有效信号1，那么便可以输出有效信号1给编号3电路。编号3电路之后，分为两条线，一条产生中断，一条产生事件。
信号沿着蓝色线路产生中断，编号3输出信号到编号4。编号4是一个与门电路，它的另一个信号来源是中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）。众所周知，与门电路要求输入信号都为1才能输出1，换言之，如果EXTI_IMR置为0，那么编号4电路输出的信号都为0，只有EXTI_IMR置1时，编号4输出的信号才由编号3决定。这样一来我们可以通过EXTI_IMR来控制是否产生中断。随后，编号4电路输出的信号会被保存到挂起寄存器（EXTI_PR）内。最后将EXTI_PR里的值输出到NVIC，实现中断控制。
信号沿着绿色线路产生事件，最终会输出一个脉冲信号。编号3输出信号到编号5，编号5也是一个与门电路，信号来源于编号3电路和事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR）。和编号4的与门电路一样，我们可以通过EXTI_EMR来控制是否产生事件。当编号5输出有效信号1时会在脉冲发生器（Pulse generator）输出一个脉冲信号（无效信号不会输出脉冲）。这个脉冲信号可以给其他外设电路使用，如TIM、ADC等等，一般用来触发TIM或ADC开始转换。
EXTI的中断/事件线
EXTI有20条中断/事件线，其中有16条用于GPIO线上的外部中断/事件，占用EXTI0~EXTI15，其他4条用于特定外设的外部中断/事件。如图6-2。
图6-2
可以通过操作AFIO的四个外部中断配置寄存器（AFIO_EXTICR1~AFIO_EXTICR4）的EXTIx[3:0]位选择配置PAx、PBx、PCx...PGx等引脚。如图6-3为AFIO_EXTICR1寄存器描述。
图6-3
EXTI_InitTypeDef
EXTI_InitTypeDef是EXTI初始化结构体，其定义在stm32f10x.h文件中，如图6-4所示。
图6-4
有四个结构体成员，
- EXTI_Line：中断/事件线，可选择EXTI0~EXTI19，如图6-2所示；
- EXTI_Mode：EXTI模式，可设置产生中断（EXTI_Mode_Interrupt）或产生事件（EXTI_Mode_Event）；
- EXTI_Trigger：EXTI边沿触发，可选择上升沿触发（EXTI_Trigger_Rising）、下降沿触发（EXTI_Trigger_Falling）或者上升沿下降沿都触发（EXTI_Trigger_Rising_Falling）；
- EXTI_LineCmd：使能（ENABLE）/失能（DISABLE）EXTI线。
开始实验
按键按下时，产生电平变化，EXTI检测到上升沿信号，触发中断，执行中断服务函数，实现LED灯的亮灭切换。
简要分析下编程要点：
- 初始化产生中断的外设（GPIO）；
- 配置NVIC；
- 初始化EXTI；
- 中断服务函数；
- main函数
NVIC配置
我们先对NVIC进行配置，将其封装为函数NVIC_Configuration()，供后续调用。
/**
* @brief NVIC配置
* @param 无
* @retval 无
*/
static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); // 配置优先级分组
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; // 配置按键中断源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 子优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; // 使能中断寄存器
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
NVIC配置部分，需要配置优先级分组、中断源、抢占优先级、子优先级以及使能中断寄存器等。关于优先级分组配置以及NVIC_InitTypeDef结构体分析，已在上篇文章里详细说明，读者可点击进入阅读。
EXTI中断配置
/**
* @brief EXTI按键中断配置
* @param 无
* @retval 无
*/
void EXTI_Key_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
/* 调用函数配置NVIC */
NVIC_Configuration();
/* 初始化GPIO */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* 初始化EXTI */
// 配置中断线的输入源
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; // 配置中断线为EXTI0
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; // 配置为中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;// 上升沿触发中断
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; // 使能中断
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}
这个配置函数里用到了GPIO和EXTI两个初始化结构体，对其分别进行初始化配置，同时调用NVIC_Configuration()函数配置NVIC。
其中，
- GPIO_EXTILineConfig()固件函数是对AFIO_EXTICR1的操作，所以我们需要开启AFIO时钟；
- 需要把GPIO配置为输入模式（浮空输入），由外部电路决定引脚状态；
- 通过查阅按键原理图可得，按键引脚为PA0，可得GPIO端口源和引脚源，并将其中断线配置为EXTI0；
- 由按键原理图可得，按键按下时为高电平，所以使用上升沿触发中断。
中断服务函数
上篇文章里已经说明中断服务函数名应在启动文件里找到，并统一写在stm32f10x_it.c文件中。
/**
* @brief EXTI0线中断服务函数
* @param 无
* @retval 无
*/
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) // 确保产生了EXTI0线中断
{
LED_TOGGLE; // LED灯状态切换
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);// 清除中断标志位
}
}
需要先确保是否产生了中断，这一步我们直接调用stm32f10x_exti.c文件里的库函数EXTI_GetITStatus()，通过其返回值判断。EXTI_GetITStatus()函数操作的是中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR）和挂起寄存器（EXTI_PR），通过两个寄存器的值判断是否产生中断,。由图6-1功能框图可得，如果相应线的EXTI_IMR和EXTI_PR都置1，则返回“SET”，即产生中断。具体的源码实现可查看3.5版本的stm32f10x固件库。
LED_TOGGLE是一个宏，在宏里实现LED状态切换。具体的实现在专栏（stm32）：GPIO输入——按键检测文章里已经有过说明，读者可移步阅读。
中断服务实现后，需要清除该中断线的中断标志位，以免下次程序判断失误。
main函数
int main(void)
{
LED_GPIO_Config(); // LED端口初始化
EXTI_Key_Config(); // EXTI按键中断配置
while(1){} // 等待中断产生
}
当按键按下时，即进入中断，执行中断服务函数，完成实验。
至此，stm32的中断总结完成了，文字有点多，耐心看完，肯定会有所收获。