实验5 外部中断实验.zip

在本实验中，我们将深入探讨STM32F10X系列单片机的外部中断功能，特别是如何通过按键触发中断并执行相应的中断服务函数。STM32是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统设计。它的中断系统是其强大功能的关键组成部分，能够有效地处理实时事件。 我们要了解STM32的中断结构。STM32F10X系列支持多达16个外部中断/事件线，每个中断线都可以独立地配置为上升沿、下降沿或两者触发。这些中断线通常与GPIO引脚关联，以便检测外部信号的变化，如按键的按下和释放。 外部中断的配置主要包括以下几个步骤： 1. **初始化GPIO**：我们需要配置用于外部中断的GPIO端口，将其设置为输入模式，并启用上拉或下拉电阻，以避免信号线的悬浮状态。在STM32中，这通常通过修改GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_PUPDR等寄存器来完成。 2. **配置EXTI线**：接下来，我们选择要使用的EXTI线（例如EXTI0到EXTI15），并将它与相应的GPIO引脚关联。这涉及EXTI_IMR、EXTI_EMR、EXTI_RTSR和EXTI_FTSR寄存器的设置，以确定中断的触发条件（上升沿、下降沿或两者）。 3. **启用中断**：在EXTI线配置完成后，我们需要使能中断线的中断请求。这通过EXTI_IRQn中断向量的配置完成，例如EXTI0_IRQn、EXTI1_IRQn等，然后在NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）中设置中断优先级。 4. **编写中断服务函数**：中断服务函数是中断发生时执行的代码段。在这个实验中，当按键被按下（产生下降沿）时，中断服务函数会被调用。函数可能包括清除中断标志位、读取按键状态、处理按键事件等操作。 5. **连接中断**：我们需要将中断服务函数与EXTI线的中断向量关联。这通常是通过在启动文件（startup_stm32f1xx.s或类似的文件）中设置中断向量表来完成的。 在实际应用中，我们还需要考虑中断的唤醒能力，特别是在低功耗模式下。STM32支持多种低功耗模式，如STOP和STANDBY，而外部中断可以唤醒芯片，使其从这些模式中恢复运行。 此外，为了避免中断服务函数中的死锁和确保实时性，理解中断上下文和中断嵌套的概念也很重要。在中断服务函数中，应尽量保持代码简洁，避免长时间的计算或阻塞操作，以免影响其他中断的响应。 总结来说，这个实验将帮助你掌握STM32F10X单片机的外部中断功能，以及如何通过按键触发中断并执行相应的服务函数。通过实践，你将更好地理解中断在嵌入式系统中的重要性，以及如何有效地利用中断来提高系统的实时性和响应速度。