07第7章 项目实践4——中断按键.pptx

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1、课程主讲人：07第7章 项目实践4中断按键E-mail:XS_CHEN 微信：主讲：陈祥生陈祥生嵌入式技术及应用“教学做一体化”课程学习内容12345678910111213141516第7章实践项目4中断按键微信：微信：主讲：陈祥生陈祥生第7章 项目实践4中断按键 学习目标 了解STM32的中断系统，了解Cortex-M3支持的中断通道及其中断向量。 掌握STM32F103的中断通道及其中断向量表。 理解中断优先级的概念，掌握STM32的中断优先级分组以及设置中断优先级的方法。 了解STM32F10 x微控制器的EXTI的结构及功能，掌握EXTI中断线的连接对象及其中断服务函数。 掌握EXT

2、I初始化结构体各成员的作用及其取值的含义。 了解外部中断编程涉及的标准外设库函数，学会调用这些库函数实现EXTI编程。第7章 项目实践4中断按键任务描述通过外部中断检测KEY电路，实现按键控制三色LED灯状态切换及单色LED灯状态翻转功能。通过拓展项目实现中断按键控制流水灯同步启停控制和流水速度控制。第7章 项目实践4中断按键7.1 相关知识7.2 项目实施7.3 拓展项目4中断按键控制流水灯7.1 相关知识7.1.1 STM32F10 x微控制器的中断控制器7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断7.1.3 外部中断编程涉及的标准外设库函数几个概念中断中断源（事件）中断服务中断向量

3、中断优先级7.1.1 STM32F10 x微控制器的中断控制器ARM的Cortex-M3内核支持256个中断，包括16个内核中断和240个外设中断，拥有256个中断优先级别，但是STM32F103（以下简称STM32）并没有使用Cortex-M3内核的全部中断资源。尽管如此，STM32中断还是非常强大，每个外设都可以产生中断。表7-1所示为Cortex-M3内核的16个中断通道及其中断向量表表7-2 STM32F103系列微控制器的可屏蔽中断通道及其中断向量表7.1.1 STM32F10 x微控制器的中断控制器 需要注意的是，STM32的中断通道可能会由多个中断源共用，也就是说某个中断服务函数

4、也可能会被多个中断源所共用，所以在中断服务函数中需要有一个判断机制，用来辨别是哪个中断源触发了中断。 NVIC是嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能，它跟内核紧密耦合，是内核里面的一个外设。 但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对Cortex-M3内核里面的NVIC 进行裁剪，把不需要的部分去掉，所以说STM32的NVIC是Cortex-M3的NVIC的一个子集。其主要的工作就是控制中断通道开放与否，以及确定中断的优先级别。 中断优先级决定了一个中断是否能被屏蔽，以及在未屏蔽的情况下何时可以响应。优先级的数值越小，其优先级别越高。 STM32微控制的NVIC支持中断嵌套，即高级别中断

5、会抢占低级别中断。STM32的中断优先级，又被分成抢占优先级（又称为主优先级）和响应优先级（又称为子优先级）。每个中断都需要配置这两种优先级。7.1.1 STM32F10 x微控制器的中断控制器如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的中断就会打断抢占优先级低的中断优先得到执行，即中断嵌套。如果抢占优先级相同，就根据响应优先级的高低来决定先处理哪一个。如果抢占优先级和响应优先级都相同，就根据硬件中断编号顺序（表7-1和表7-2的位置顺序）来决定哪个先执行，硬件中断编号越小，优先级越高。在STM32中，优先级用4bit表示，最多支持16个中断优先级，并且有5种优先级分钟方式，如表7-3所示。7.1.

6、1 STM32F10 x微控制器的中断控制器 对于某一个特定中断进行中断编程，在配置每个中断的时候一般有3个编程要点： （1）在外设层面使能某个中断，这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。 （2）在NVIC中使能相应的中断通道，并设置优先级。 （3）编写中断服务函数。7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断EXTI（External interrupt/event controller）是外部中断/事件控制器，管理了20个中断/事件线。因为中断请求主要来源于GPIO端口的引脚，所以称为外部中断。每个中断/事件线都对应有一个边沿检测器，可以实现输入信号的上升沿检测和下降沿检测。EXT

7、I可以对每个中断/事件线进行独立配置，可以单独配置为中断或者事件，以及触发事件的属性。7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断1EXTI功能框图7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断2中断/事件线7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断2中断/事件线7.1.2 STM32F10 x微控制器的外部中断 3EXTI 初始化结构体 标准库函数对每个外设都建立了一个初始化结构体（比如EXTI_InitTypeDef），结构体成员用于设置外设工作参数，并调用外设初始化函数（比如EXTI_Init()）将这些设定参数写入外设相应的寄存器，达到配置外设的目的。7.1.3 外部

8、中断编程涉及的标准外设库函数本项目涉及的外部中断编程需要用到的标准库函数如表7-6所示。7.2 项目实施 硬件电路实现7.2 项目实施 程序设计思路（1）编程要点利用位带知识重新改写第5章的“led.c”，“led.h”（这里为了巩固位带知识点）；EXTI初始化设置中断优先级；编写程序，实现KEY1控制三色灯的颜色切换，KEY2控制D4、D5状态翻转。7.2 项目实施 程序设计思路（2）程序流程图7.3 拓展项目4中断按键控制流水灯程序下载验证实验现象演示拓展项目4中断按键控制流水灯拓展项目4要求在拓展项目2中，我们实现了：（1）KEY2每按一次，改变流水灯流水的速度；（2）KEY1每按一次，流水灯停止或继续。但是实验过程中我们发现，按键的实时性不好，必须要在特定的时刻才有效果，在学习了中断按键后，我们来实现这两个功能，看看效果如何。7.3 拓展项目4中断按键控制流水灯程序下载验证实验现象演示谢谢！微信：微信：主讲：陈祥生陈祥生