第8章STM32F10x的主要模块设计3外部中断课件.ppt
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1、Embedded System DevelopmentEmbedded System Development嵌入式系统与应用嵌入式系统与应用 第第8 8章章 STM32F10 xSTM32F10 x的主要模块设计的主要模块设计3 3外部中断外部中断F8.3 8.3 外部中断外部中断F8.3.1 GPIO8.3.1 GPIO键盘设计实验键盘设计实验F8.3.2 8.3.2 外部中断外部中断EXTIEXTI设计设计8.3.1 GPIO 8.3.1 GPIO 键盘设计实验键盘设计实验FGPIOGPIO端口如何进行键盘设计?端口如何进行键盘设计?F下面两种办法效果一样。下面两种办法效果一样。F一是采用
2、上拉输入模式,按键在一是采用上拉输入模式,按键在没按下的时候,默认为高电平。没按下的时候,默认为高电平。PE5 key1PE5 key1PE6 key2 PE6 key2 F二是直接采用浮空输入模式,在二是直接采用浮空输入模式,在芯片外部接上拉电阻。芯片外部接上拉电阻。F按键实现LEDLED灯灯反转。按键原理图按键原理图1、按键实现LEDLED灯灯反转main()main()int main(void)int main(void)/*config the led config the led*/LED_GPIO_Config();LED_GPIO_Config();LED1(ON);LED1(
3、ON);/*config keyconfig key*/Key_GPIO_Config();Key_GPIO_Config();while(1)while(1)if(Key_Scan(GPIOE,GPIO_Pin_5)=KEY_ON)if(Key_Scan(GPIOE,GPIO_Pin_5)=KEY_ON)/*LED1LED1灯反转灯反转*/GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_3,GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_3,BitAction(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC,BitAction(1-GPIO_ReadOutp
4、utDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3);GPIO_Pin_3);读取PC3的当前输出电平当前状态反相后写入到PC3按键实现LEDLED灯灯反转F把前面写的把前面写的LedLed灯灯led.cled.c和和led.hled.h复制到本工程文件夹,编复制到本工程文件夹,编写写mainmain函数:函数:F1 1、先调用了、先调用了led.cled.c中的中的LED_GPIO_Config()LED_GPIO_Config(),配置,配置LEDLED用到用到的的I/OI/O。F2 2、调用、调用LED1(ON)LED1(ON),把,把LEDLED灯灯1 1点亮。点亮。F3 3、调用、
5、调用Key_GPIO_Config(),Key_GPIO_Config(),配置按键用到的配置按键用到的I/OI/O口。口。F4 4、调用、调用Key_Scan()Key_Scan()按键检测函数,监测到按键时,调用按键检测函数,监测到按键时,调用GPIO_WriteBit()GPIO_WriteBit()函数实现灯反转。函数实现灯反转。FBitActionBitAction枚举定义在枚举定义在stm32f10 x_gpio.hstm32f10 x_gpio.h第第104104行:行:typedef enumtypedef enum Bit_RESET=0,Bit_RESET=0,Bit_SE
6、T Bit_SETBitAction;BitAction;2 2、bsp_key.hbsp_key.h按键函数头文件F主要声明主要声明Key_GPIO_ConfigKey_GPIO_Config()()、Key_ScanKey_Scan()()两个函数:两个函数:#ifndefifndef _KEY_H /_KEY_H /条件编译条件编译#define _KEY_H#define _KEY_H#include stm32f10 x.h#include stm32f10 x.h#define KEY_ON#define KEY_ON 0 /0 /按键按下标志按键按下标志#define KEY_O
7、FF#define KEY_OFF1 /1 /无按键标志无按键标志void void Key_GPIO_ConfigKey_GPIO_Config(void);(void);uint8_t uint8_t Key_ScanKey_Scan(GPIO_TypeDefGPIO_TypeDef*GPIOx,u16 GPIOx,u16 GPIO_PinGPIO_Pin););#endifendifF在在bsp_key.Cbsp_key.C文件中实现上两个函数。文件中实现上两个函数。3 3、Key_GPIO_Config()Key_GPIO_Config()函数函数F与与LEDLED的的GPIOGPIO
8、初始化函数初始化函数LED_GPIO_ConfigLED_GPIO_Config()()类似。类似。#include include bsp_key.hbsp_key.h void void Key_GPIO_ConfigKey_GPIO_Config(void)(void)GPIO_InitTypeDefGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructureGPIO_InitStructure;/*开启按键开启按键端口端口GPIOEGPIOE(PE5PE5)的时钟)的时钟*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE
9、RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE););GPIO_InitStructure.GPIO_PinGPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_5;=GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_ModeGPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPUGPIO_Mode_IPU;GPIO_InitGPIO_Init(GPIOE(GPIOE,&,&GPIO_InitStructureGPIO_InitStructure););F可用符号可用符
10、号|同时同时配置多配置多个:个:GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6;4 4、Key_Scan()Key_Scan()按键检测函数按键检测函数F/*输入输入 :GPIOxGPIOx、GPIO_PinGPIO_Pin:待读取的端口、引脚,:待读取的端口、引脚,*输出输出 :KEY_OFF(KEY_OFF(没按下按键没按下按键)、KEY_ONKEY_ON(按下按键)(按下按键)*/u8 u8 Key_ScanKey_Scan(GPIO_TypeDefGPIO_TypeDef*GPIOx,u16 GPIOx,u16 GPIO_PinGPIO_Pin)
11、/*检测是否有按键按下检测是否有按键按下 */if(if(GPIO_ReadInputDataBitGPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_PinGPIOx,GPIO_Pin)=KEY_ON)=KEY_ON)Delay(10000);/Delay(10000);/延时消抖延时消抖 if(if(GPIO_ReadInputDataBitGPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_PinGPIOx,GPIO_Pin)=KEY_ON)=KEY_ON)while while(GPIO_ReadInputDataBitGPIO_ReadInputDataB
12、it(GPIOx,GPIO_PinGPIOx,GPIO_Pin)=KEY_ON);)=KEY_ON);return KEY_ON;/return KEY_ON;/等待按键释放等待按键释放 else else return KEY_OFF;return KEY_OFF;else else return KEY_OFF;return KEY_OFF;Key_Scan()Key_Scan()按键检测函数按键检测函数F库函数库函数GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_ReadInputDataBit(端口号,引脚号端口号,引脚号);F返回引脚的数据,返回引脚的数据,0 0为低电平即为低
13、电平即KEY_ONKEY_ON,可能有按键按下,可能有按键按下,调用延时函数消抖;否则返回,调用延时函数消抖;否则返回1 1为高电平即为高电平即KEY_OFFKEY_OFF,表,表示按键没有被按下。示按键没有被按下。F延时之后再次读取该引脚数据,若依然为低电平,表明确延时之后再次读取该引脚数据,若依然为低电平,表明确实有按键被按下了;否则返回实有按键被按下了;否则返回KEY_OFFKEY_OFF,表示没按键。,表示没按键。Fwhilewhile循环调用循环调用GPIO_ReadInputDataBit()GPIO_ReadInputDataBit(),等待按键释放,等待按键释放,条件变为假退出
14、循环,返回表示按键被按下的标志,条件变为假退出循环,返回表示按键被按下的标志KEY_ONKEY_ON。F同理,通过输入不同的实参,来检测其它按键的引脚。这同理,通过输入不同的实参,来检测其它按键的引脚。这就是库的魅力!就是库的魅力!作业作业F1 1、进一步熟悉、进一步熟悉GPIOGPIO,掌握,掌握GPIOGPIO设计。设计。F2 2、掌握、掌握GPIOGPIO键盘实验,实验报告。键盘实验,实验报告。8.3.2 8.3.2 STM32中断向量表F上个实验中上个实验中while(1)while(1)程序中始终轮询检测是否有程序中始终轮询检测是否有按键按下,浪费按键按下,浪费CPUCPU时间、能耗
15、。可采用中断处理方式,时间、能耗。可采用中断处理方式,当按键按下时触发中断再检测按键。当按键按下时触发中断再检测按键。FSTM32STM32的所有的所有GPIOGPIO都可以用作外部中断源,可把按键轮询都可以用作外部中断源,可把按键轮询检测改为由中断来处理,大大提高软件执行的效率。检测改为由中断来处理,大大提高软件执行的效率。F向量中断控制器向量中断控制器NVICNVIC属于属于CortexCortex内核的器件,编号为内核的器件,编号为1 11515的对应系统异常,大于等于的对应系统异常,大于等于1616的则全是外部中断。的则全是外部中断。FSTM32STM32中断向量表,优先级从中断向量表
16、,优先级从-3-3至至6 6(即编号(即编号1 11515)为系)为系统异常,优先级为负的不能设置优先级,如复位统异常,优先级为负的不能设置优先级,如复位ResetReset、不可屏蔽中断不可屏蔽中断NMINMI、硬错误、硬错误HardfaultHardfault。F从优先级从优先级7 7开始(即类型编号开始(即类型编号1616开始)的为外部中断,优开始)的为外部中断,优先级自行设置。先级自行设置。STM32中断向量表STM32中断向量表8.3.3 8.3.3 STM32外部中断控制器EXTIEXTIF向量中断控制器向量中断控制器NVICNVIC能配置能配置1616种外部中断种外部中断EXTI
17、x(015)EXTIx(015),超过超过1616个中断事件时,必然有个中断事件时,必然有2 2个以上的中断事件使用相同个以上的中断事件使用相同的中断种类。注意:相同种类的中断不能嵌套。的中断种类。注意:相同种类的中断不能嵌套。F外部中断控制器外部中断控制器EXTIEXTI配置管理外配置管理外部事件输入部事件输入GPIOGPIO引脚与引脚与EXTIxEXTIx的的连接方式:连接方式:FPAxPGxPAxPGx端口引脚的事件连接同端口引脚的事件连接同一个一个EXTIxEXTIx,分时复用。,分时复用。FGPIOGPIO事件可配置为下降沿、上升事件可配置为下降沿、上升沿或边沿三种模式触发中断。沿或
18、边沿三种模式触发中断。FEXTIEXTI一个应用:上个实验的按键一个应用:上个实验的按键再添加下降沿触发中断,用中断再添加下降沿触发中断,用中断处理来检测按键。处理来检测按键。EXTI15STM32外部中断控制器EXTIEXTIF对于互联型芯片,外部中断控制器由对于互联型芯片,外部中断控制器由2020个产生事件中断请个产生事件中断请求的边沿检测器组成,其他芯片求的边沿检测器组成,其他芯片1919个。个。STM32外部中断控制器EXTIEXTIF每个输入线都可配置输入类型每个输入线都可配置输入类型(脉冲或挂起脉冲或挂起)和对应的触发和对应的触发方式方式(上升沿或下降沿或者双边沿都触发上升沿或下降
19、沿或者双边沿都触发)。每个输入线都。每个输入线都可被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。可被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。F另外四个另外四个EXTIEXTI线的连接方式如下:线的连接方式如下:FEXTIEXTI线线1616连接到连接到PVDPVD输出输出FEXTIEXTI线线1717连接到连接到RTCRTC闹钟事件闹钟事件FEXTIEXTI线线1818连接到连接到USBUSB唤醒事件唤醒事件FEXTIEXTI线线1919连接到以太网唤醒事件连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品只适用于互联型产品)GPIO的x引脚配置为EXTIx8.3.4 EXTI8.3.4 EXTI寄存器寄存
20、器库中定义库中定义Fstm32f10 x.hstm32f10 x.h库库892892行中行中EXTIEXTI寄存器结构定义:寄存器结构定义:typedeftypedef structstruct vu32 IMR;/vu32 IMR;/中断屏蔽寄存器,配置中断屏蔽寄存器,配置2020个中断线的屏蔽位个中断线的屏蔽位 vu32 EMR;/vu32 EMR;/事件屏蔽寄存器事件屏蔽寄存器 vu32 RTSR;/vu32 RTSR;/上升沿触发选择寄存器上升沿触发选择寄存器 vu32 FTSR;/vu32 FTSR;/下降沿触发选择寄存器下降沿触发选择寄存器 vu32 SWIER;/vu32 SWI
21、ER;/设置软件中断寄存器的请求位设置软件中断寄存器的请求位 vu32 PR;/vu32 PR;/挂起寄存器挂起寄存器 EXTI_TypeDefEXTI_TypeDef;EXTIEXTI寄存器寄存器库中定义库中定义F#define PERIPH_BASE(uint32_t)0 x4000 0000)#define PERIPH_BASE(uint32_t)0 x4000 0000)F#define APB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0 x1 0000)#define APB2PERIPH_BASE(PERIPH_BASE+0 x1 0000)F#define EXTI_B
22、ASE (APB2PERIPH_BASE+0 x0400)#define EXTI_BASE (APB2PERIPH_BASE+0 x0400)F#define EXTI (EXTI_TypeDef#define EXTI (EXTI_TypeDef*)EXTI_BASE)EXTI_BASE)FEXTIEXTI为为EXTI_TypeDefEXTI_TypeDef结构体型指针地址:结构体型指针地址:0 x4001 04000 x4001 0400FEXITEXIT寄存器配置数据位宏定义在寄存器配置数据位宏定义在32693269行开始:。行开始:。F/*Bit definition for Bit
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