[stm32] STM32 Interrupts and events 系统了解（EXTI）及槽型光电开关tp850电路研究-白红宇

[stm32] STM32 Interrupts and events 系统了解（EXTI）及槽型光电开关tp850电路研究

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发布时间：2019-06-19

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中断和事件

1 嵌套向量中断控制器

　　特性：

● 68个可屏蔽中断通道(不包含16个Cortex™-M3的中断线)；

● 16个可编程的优先等级(使用了4位中断优先级)；

● 低延迟的异常和中断处理；

● 电源管理控制；

● 系统控制寄存器的实现；

嵌套向量中断控制器(NVIC)和处理器核的接口紧密相连，可以实现低延迟的中断处理和高效地处理晚到的中断。

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1.1 系统嘀嗒(SysTick)校准值寄存器

　　系统嘀嗒校准值固定为9000，当系统嘀嗒时钟设定为9MHz(HCLK/8的最大值)，产生1ms时间基准。

2 外部中断/事件控制器(EXTI)

　　对于互联型产品，外部中断/事件控制器由20个产生事件/中断请求的边沿检测器组成，对于其它产品，则有19个能产生事件/中断请求的边沿检测器。每个输入线可以独立地配置输入类型(脉冲或挂起)和对应的触发事件(上升沿或下降沿或者双边沿都触发)。每个输入线都可以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。

2.1 主要特性

　　EXTI控制器的主要特性如下：

● 每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽

● 每个中断线都有专用的状态位

● 支持多达20个软件的中断/事件请求

● 检测脉冲宽度低于APB2时钟宽度的外部信号。

2.2 框图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 外部中断/事件控制器框图

2.3 唤醒事件管理

　　STM32F10xxx可以处理外部或内部事件来唤醒内核(WFE)。唤醒事件可以通过下述配置产生：

● 在外设的控制寄存器使能一个中断，但不在NVIC中使能，同时在Cortex-M3的系统控制寄存器中使能SEVONPEND位。当CPU从WFE恢复后，需要清除相应外设的中断挂起位和外设NVIC中断通道挂起位(在NVIC中断清除挂起寄存器中)。

● 配置一个外部或内部EXTI线为事件模式，当CPU从WFE恢复后，因为对应事件线的挂起位没有被置位，不必清除相应外设的中断挂起位或NVIC中断通道挂起位。

在互联型产品中，以太网唤醒事件同样具有WFE唤醒功能。

2.4 功能说明

　　要产生中断，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置2个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器的相应位写’1’允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的挂起位也随之被置’1’。在挂起寄存器的对应位写’1’，将清除该中断请求。

　　如果需要产生事件，必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置2个触发寄存器，同时在事件屏蔽寄存器的相应位写’1’允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件请求脉冲，对应的挂起位不被置’1’。

　　通过在软件中断/事件寄存器写’1’，也可以通过软件产生中断/事件请求。

2.4.1 硬件中断选择（外部中断配置）

　　通过下面的过程来配置20个线路做为中断源：

● 配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)

● 配置所选中断线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)；

● 配置对应到外部中断控制器(EXTI)的NVIC中断通道的使能和屏蔽位，使得20个中断线中的请求可以被正确地响应。

2.4.2 硬件事件选择

　　通过下面的过程，可以配置20个线路为事件源：

● 配置20个事件线的屏蔽位(EXTI_EMR)

● 配置事件线的触发选择位(EXTI_RTSR和EXTI_FTSR)

2.4.3 软件中断/事件的选择

20个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过程：

● 配置20个中断/事件线屏蔽位(EXTI_IMR, EXTI_EMR)

● 设置软件中断寄存器的请求位(EXTI_SWIER)

2.5 外部中断/事件线路映像

通用I/O端口以下图的方式连接到16个外部中断/事件线上：

　　　　　　　　　　图2 外部中断通用I/O映像

通过AFIO_EXTICRx配置GPIO线上的外部中断/事件，必须先使能AFIO时钟。

另外四个EXTI线的连接方式如下：

● EXTI线16连接到PVD输出

● EXTI线17连接到RTC闹钟事件

● EXTI线18连接到USB唤醒事件

● EXTI线19连接到以太网唤醒事件(只适用于互联型产品)

3 EXTI 寄存器描述及固件库

中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)

事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)

上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)

下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)

软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)

挂起寄存器(EXTI_PR)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3 EXIT固件库函数

4 外部中断例子

>_<" 主函数为：

1 /******************************************************************************* 2 * Function Name  : main 3 * Description     : 主函数 4 *******************************************************************************/ 5 int main(void) 6 { 7     RCC_Configuration(); 8     NVIC_Configuration(); 9     GPIO_Configuration();10     EXTI13_Configuration();11 12     while(1)13     {}14 }

>_<" RCC函数：（配置系统时钟并且使能PA和AFIO）

1 /****************************************************************************2 * 名    称：void RCC_Configuration(void)3 * 功    能：系统时钟配置为72MHZ4 ****************************************************************************/ 5 void RCC_Configuration(void)6 {   7     SystemInit();8     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);9 }

>_<" GPIO配置函数：（这里的A13作为终端的外部引脚）

1 /******************************************************************************* 2 * Function Name  : GPIO_Configuration 3 * Description    : GPIO配置. 4 *******************************************************************************/ 5 void GPIO_Configuration(void) 6 { 7     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 8  9     /*外部中断线PA13*/10     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;  11     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  12     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;13     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  14 }

>_<" 配置EXTI（特别注意第9行是将将GPIO管脚与外部中断线连接，下面是设置触发方式等）

1 /******************************************************************************* 2 * Function Name  : EXTI13_Configuration 3 * Description    : 配置外部中断 4 *******************************************************************************/ 5 void EXTI13_Configuration(void) 6 { 7     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;  8      9     GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource13);  10     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line13;11     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;12     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;//下降沿和上升沿13     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;14     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);15     16     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line13);17 }

>_<" 配置NVIC

1 /******************************************************************************* 2 * Function Name  : NVIC_Configuration 3 * Description    : 配置 Vector Table base location. 4 *******************************************************************************/ 5 void NVIC_Configuration(void) 6 {  7     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 8      9     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//PPP外部中断线10     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;11     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;12     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);13 }

>_<" 这样每次外部事件触发中断时就会响应其对应的中断服务子程序

1 /*******************************************************************************2 * Function Name  : EXTI15_10_IRQHandler3 * Description    : This function handles External lines 15 to 10 interrupt request.4 *******************************************************************************/5 void EXTI15_10_IRQHandler(void)6 {7     EXTI_ClearFlag(EXTI_Line13);8 }

PS: 发现一个类似的例子

5 PLUS槽型光电开关研究（tp850）

　　之所以研究EXXTI是因为要做一个槽型光电开关来对步进电机进行精确限位。但是该元件的说明书并不能找到，所以忙活了一上午找相关的电路和使用方式......