STM32单片机芯片与内部07 GPIO-EXIT按键检测-硬件、库函数配置、HAL库配置

目录

一、硬件配置

二、库函数工程模板

1、NVIC_InitTypeDef与EXTI_InitTypeDef

2、时钟使能

3、配置GPIO为外部中断功能

4、初始化

5、中断NVIC管理

6、中断服务函数

三、库函数API

1、初始化封装

2、中断服务函数封装

四、HAL库工程模板

1、无结构体、时钟、配置

2、初始化-中断NVIC管理

3、中断服务函数

五、HAL库API

1、初始化封装

2、中断服务函数封装

六、用户侧

1、初始化全流程

2、多中断共用

（1）、多号共用

（2）、同号共用

一、硬件配置

        可以看到GPIO通过按键直接连接在了GND、VCC。因此对于WK_UP可以配置为下拉，然后检测输入高电平；对于KEY而言可以配置为上拉，然后检测输入低电平。

        而对于EXTI而言，KEY可以配置为下降沿触发，按键按下则进入中断事件；WK_UP可以配置为上升沿触发，按键按下则进入中断，且中断号全部独立非常方便。

二、库函数工程模板

1、NVIC_InitTypeDef与EXTI_InitTypeDef

        其中NVIC_InitTypeDef在misc.h，其需要配置中断通道、中断优先级与子优先级、中断允许，这些都是比较好理解的。

typedef struct
{
  uint8_t NVIC_IRQChannel;                    /*!< Specifies the IRQ channel to be enabled or disabled.
                                                   This parameter can be a value of @ref IRQn_Type 
                                                   (For the complete STM32 Devices IRQ Channels list, please
                                                    refer to stm32f10x.h file) */

  uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;  /*!< Specifies the pre-emption priority for the IRQ channel
                                                   specified in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value
                                                   between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */

  uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;         /*!< Specifies the subpriority level for the IRQ channel specified
                                                   in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value
                                                   between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */

  FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;         /*!< Specifies whether the IRQ channel defined in NVIC_IRQChannel
                                                   will be enabled or disabled. 
                                                   This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE */   
} NVIC_InitTypeDef;

        EXTI_InitTypeDef在stm32f10x_exti.h中，其需要配置中断线（号）、中断模式、中断边沿触发模式、中断线使能，也都比较好理解。

typedef struct
{
  uint32_t EXTI_Line;               /*!< Specifies the EXTI lines to be enabled or disabled.
                                         This parameter can be any combination of @ref EXTI_Lines */
   
  EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;       /*!< Specifies the mode for the EXTI lines.
                                         This parameter can be a value of @ref EXTIMode_TypeDef */

  EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger; /*!< Specifies the trigger signal active edge for the EXTI lines.
                                         This parameter can be a value of @ref EXTIMode_TypeDef */

  FunctionalState EXTI_LineCmd;     /*!< Specifies the new state of the selected EXTI lines.
                                         This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE */ 
}EXTI_InitTypeDef;

2、时钟使能

        可以看到EXTI本质挂载在APB2总线，而上面并没有专门的EXTI类的时钟，而是作为复用功能存在。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);	//使能复用功能时钟

3、配置GPIO为外部中断功能

        配置相应的GPIO为外部中断，即PA0还是PB0还是PC0。

void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)
{
  uint32_t tmp = 0x00;
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_GPIO_EXTI_PORT_SOURCE(GPIO_PortSource));
  assert_param(IS_GPIO_PIN_SOURCE(GPIO_PinSource));
  
  tmp = ((uint32_t)0x0F) << (0x04 * (GPIO_PinSource & (uint8_t)0x03));
  AFIO->EXTICR[GPIO_PinSource >> 0x02] &= ~tmp;
  AFIO->EXTICR[GPIO_PinSource >> 0x02] |= (((uint32_t)GPIO_PortSource) << (0x04 * (GPIO_PinSource & (uint8_t)0x03)));
}

4、初始化

        可以看到线就是GPIO对于的号，而边沿触发则分为上升沿与下降沿，前文已进行阐述。

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2;	//KEY2
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	 	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line3;   //KEY1
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;  //KEY0
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;  //WK_UP
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);		//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

5、中断NVIC管理

        其不仅有中断号、中断优先级、中断使能，其中EXTI0_IRQn这类是非常重要的，决定了中断服务函数。

  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;			//使能按键WK_UP所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2， 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;					//子优先级3
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;			//使能按键KEY2所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2， 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;					//子优先级2
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);


  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;			//使能按键KEY1所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;					//子优先级1 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;			//使能按键KEY0所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;					//子优先级0 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

6、中断服务函数

void EXTI0_IRQHandler(void)
void EXTI2_IRQHandler(void)
void EXTI3_IRQHandler(void)
void EXTI4_IRQHandler(void)

三、库函数API

1、初始化封装

        可以看到，其同时初始化了KEY按键，也就是说即使我们用了外部中断，还是要对KEY-GPIO进行一定的初始化。

//外部中断0服务程序
void EXTIX_Init(void)
{
 
 	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
 	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    KEY_Init();	 //	按键端口初始化

  	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);	//使能复用功能时钟

    //GPIOE.2 中断线以及中断初始化配置   下降沿触发
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2;	//KEY2
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	 	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

   //GPIOE.3	  中断线以及中断初始化配置 下降沿触发 //KEY1
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line3;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器

   //GPIOE.4	  中断线以及中断初始化配置  下降沿触发	//KEY0
  	GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	  	//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器


   //GPIOA.0	  中断线以及中断初始化配置 上升沿触发 PA0  WK_UP
 	 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA,GPIO_PinSource0); 

  	EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
  	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);		//根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器


  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;			//使能按键WK_UP所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2， 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03;					//子优先级3
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;			//使能按键KEY2所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2， 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;					//子优先级2
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);


  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;			//使能按键KEY1所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;					//子优先级1 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;			//使能按键KEY0所在的外部中断通道
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;	//抢占优先级2 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00;					//子优先级0 
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;								//使能外部中断通道
  	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  	  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
 
}

2、中断服务函数封装

        最重要的就是清除LINE0上的中断标志位，以实现下次再次进入中断的目的。

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(WK_UP==1)	 	 //WK_UP按键
	{				 
		BEEP=!BEEP;	
	}
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); //清除LINE0上的中断标志位  
}

四、HAL库工程模板

1、无结构体、时钟、配置

        HAL前面说过了，本质上进行了二次封装，可以看到我们既然初始化了GPIO，还要初始化EXTI，还要初始化EXTI对应的GPIO，还要初始化NVIC，那么能否简便呢？当然可以。

2、初始化-中断NVIC管理

        可以看到直接配置中断优先级与使能。

    //中断线0-PA0
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2,0);       //抢占优先级为2，子优先级为0
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);             //使能中断线0
    
    //中断线2-PE2
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_IRQn,2,1);       //抢占优先级为2，子优先级为1
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_IRQn);             //使能中断线2
    
    //中断线3-PE3
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI3_IRQn,2,2);       //抢占优先级为2，子优先级为2
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI3_IRQn);             //使能中断线2
    
    //中断线4-PE4
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,2,3);   	//抢占优先级为2，子优先级为3
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn);         	//使能中断线4

3、中断服务函数

        没变。

void EXTI0_IRQHandler(void)
void EXTI2_IRQHandler(void)
void EXTI3_IRQHandler(void)
void EXTI4_IRQHandler(void)

五、HAL库API

1、初始化封装

void EXTI_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
    
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();               //开启GPIOA时钟
    __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();               //开启GPIOE时钟
    
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0;                //PA0
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING;      //上升沿触发
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLDOWN;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);
    
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4; 	//PE2,3,4
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_FALLING;     //下降沿触发
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);
    
    //中断线0-PA0
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2,0);       //抢占优先级为2，子优先级为0
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);             //使能中断线0
    
    //中断线2-PE2
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_IRQn,2,1);       //抢占优先级为2，子优先级为1
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_IRQn);             //使能中断线2
    
    //中断线3-PE3
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI3_IRQn,2,2);       //抢占优先级为2，子优先级为2
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI3_IRQn);             //使能中断线2
    
    //中断线4-PE4
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,2,3);   	//抢占优先级为2，子优先级为3
    HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn);         	//使能中断线4
}

2、中断服务函数封装

        可以看到，甚至不需要清除中断标志位了。

​
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(WK_UP==1)	 	 //WK_UP按键
	{				 
		BEEP=!BEEP;	
	}
}

六、用户侧

1、初始化全流程

 int main(void)
 {		
 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
 	LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口
	BEEP_Init();         	//初始化蜂鸣器端口
	KEY_Init();         	//初始化与按键连接的硬件接口
	EXTIX_Init();		 	//外部中断初始化
	LED0=0;					//点亮LED0
	while(1)
	{	    
		printf("OK\r\n");	
		delay_ms(1000);	  
	}
 }

int main(void)
{
    HAL_Init();                    	 	//初始化HAL库    
    Stm32_Clock_Init(RCC_PLL_MUL9);   	//设置时钟,72M
	delay_init(72);               		//初始化延时函数
	uart_init(115200);					//初始化串口
	LED_Init();							//初始化LED	
	KEY_Init();							//初始化按键
	EXTI_Init();						//初始化外部中断
	
    while(1)
    {
		printf("OK\r\n");          	 	//打印OK提示程序运行
        delay_ms(1000);             	//每隔1s打印一次 
	}
}

2、多中断共用

（1）、多号共用

        前面提到的很显示的问题，如果我用了GPIO10、GPIO11、GPIO12，EXTI15_10_IRQn如何处理呢？

​
void EXTI15_10_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(PA10==1)	 
	{				 
		
	}
	else if(PB11==1)	
	{				 
		
	}
	else if(PC12==1)	
	{				 
		
	}
	else if(PD13==1)	
	{				 
		
	}
}

（2）、同号共用

        前面提到的很显示的问题，如果我用了多个GPIO0，例如PA0、PB0、PC0，EXTI0_IRQn如何处理呢？

​
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	delay_ms(10);//消抖
	if(PA0==1)	 
	{				 
		
	}
	else if(PB0==1)	
	{				 
		
	}
	else if(PC0==1)	
	{				 
		
	}
	else if(PD0==1)	
	{				 
		
	}
}