今天記錄一下關(guān)于外部中斷的知識點(diǎn)以及在32上外部中斷的相關(guān)寄存器以及配置的流程。

一、原理介紹

        首先，什么是中斷

        中斷就是將正在做的事情停下來，先去完成另外一件事情，完成后繼續(xù)回來做這件事。

        比如：在吃飯的時(shí)候有電話打來，去接電話，打完電話后繼續(xù)吃法。

        在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，中斷（英語：Interrupt）是指處理器接收到來自硬件或軟件的信號，提示發(fā)生了某個事件，應(yīng)該被注意，這種情況就稱為中斷。

        通常，在接收到來自外圍硬件（相對于中央處理器和內(nèi)存）的異步信號，或來自軟件的同步信號之后，處理器將會進(jìn)行相應(yīng)的硬件／軟件處理。發(fā)出這樣的信號稱為進(jìn)行中斷請求（interrupt request，IRQ）。硬件中斷導(dǎo)致處理器通過一個運(yùn)行信息切換（context switch）來保存執(zhí)行狀態(tài)（以程序計(jì)數(shù)器和程序狀態(tài)字等寄存器信息為主）；軟件中斷則通常作為CPU指令集中的一個指令，以可編程的方式直接指示這種運(yùn)行信息切換，并將處理導(dǎo)向一段中斷處理代碼。中斷在計(jì)算機(jī)多任務(wù)處理，尤其是即時(shí)系統(tǒng)中尤為有用。

        上圖就是中斷的流程圖，可以看出中斷也支持嵌套，高級別的中斷可以打斷低級別的中斷。

        中斷的分類：根據(jù)中斷的來源可以分為內(nèi)部中斷、外部中斷

                            根據(jù)中斷來源的性質(zhì)不同可以分為軟件中斷、硬件中斷

                            根據(jù)系統(tǒng)處理和響應(yīng)的方式可以分為向量中斷、非向量中斷

        今天主要記錄外部中斷的一些要點(diǎn)，其他的分類方式以及各類中斷的區(qū)分以后會再寫博客記錄。

        外部指的是相對CPU來說的，也就是說這個中斷是發(fā)生在CPU外的。

        外部中斷的觸發(fā)方式有：電平觸發(fā)和跳沿觸發(fā) 

        邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)基本就是觸發(fā)器和鎖存器的區(qū)別。

        觸發(fā)器是邊沿觸發(fā)，只有當(dāng)時(shí)鐘上升（或下降）的一瞬間，觸發(fā)器會讀取并鎖存輸入信號。輸出信號僅在時(shí)鐘信號上升（或下降）的一瞬間會發(fā)生變化。

        鎖存器是電平觸發(fā)，只要使能（enable）信號處于高電平（或低電平），輸出就會隨著輸入信號變化，直到使能信號變?yōu)榈碗娖剑ɑ蚋唠娖剑r(shí)，輸出才會鎖存，不再隨輸入變化。

二、在32上的外部中斷

        STM32F4的每個IO都可以作為外部中斷輸入。

         STM32F4的中斷控制器支持22個外部中斷/事件請求：

        EXTI線0~15：對應(yīng)外部IO口的輸入中斷。

        EXTI線16：連接到PVD輸出。

        EXTI線17：連接到RTC鬧鐘事件。

        EXTI線18：連接到USB OTG FS喚醒事件。

        EXTI線19：連接到以太網(wǎng)喚醒事件。

        EXTI線20：連接到USB OTG HS(在FS中配置)喚醒事件。

        EXTI線21：連接到RTC入侵和時(shí)間戳事件。

        EXTI線22：連接到RTC喚醒事件。

        每個外部中斷線可以獨(dú)立的配置觸發(fā)方式（上升沿，下降沿或者雙邊沿觸發(fā)），觸發(fā)/屏蔽，專用的狀態(tài)位。

        但是值得注意的是：外部IO口有16條中斷線，但并不是能設(shè)置16個外部中斷

        IO口外部中斷在中斷向量表中只分配了7個中斷向量，也就是只能使用7個中斷服務(wù)函數(shù)

        中斷線5-9分配一個中斷向量，共用一個中斷服務(wù)函數(shù)，中斷線10-15分配一個中斷向量，公用一個中斷服務(wù)函數(shù)。

        中斷的配置過程還是比較簡單的

        1、使能時(shí)鐘

        2、初始化IO口為輸入模式

        3、設(shè)置IO口與中斷線的映射關(guān)系，并設(shè)置觸發(fā)條件。

        4、配置中斷優(yōu)先級（搶占、響應(yīng)）以及中斷分組。

        5、編寫中斷服務(wù)函數(shù)（中斷函數(shù)的最后一個語句是清除中斷標(biāo)記位）

        關(guān)于中斷優(yōu)先級，要強(qiáng)調(diào)一些：在STM32上的中斷優(yōu)先級與51上的中斷優(yōu)先級不同，51上只是給每個中斷一個數(shù)字，高優(yōu)先級的可以打斷低優(yōu)先級，若低優(yōu)先級的中斷在高優(yōu)先級中斷執(zhí)行的時(shí)候發(fā)生會被忽略；在32上中斷優(yōu)先級有搶占優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級之分，其中搶占優(yōu)先級類似于51上的中斷優(yōu)先級，高搶占優(yōu)先級的中斷會打斷低搶占優(yōu)先級的中斷，而響應(yīng)優(yōu)先級就是給相同搶占優(yōu)先級的中斷排了一個次序，若倆個相同搶占優(yōu)先級的中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，會先執(zhí)行高響應(yīng)優(yōu)先級的中斷，低響應(yīng)優(yōu)先級的中斷會在之后執(zhí)行。這樣可以選擇的配置方式就更多了。

        在32上配置外部中斷的代碼還是很簡單的，使能時(shí)鐘和配置IO口的代碼就不貼的

        關(guān)于配置中斷       

Ex_NVIC_Config(GPIO_E,2,FTIR); //下降沿觸發(fā)

MY_NVIC_Init(3,2,EXTI2_IRQn,2); //搶占3，子優(yōu)先級2，組2

        第一個函數(shù)用來配置PE2為下降沿中斷，第二個函數(shù)設(shè)置中斷線2的搶占優(yōu)先級為3，響應(yīng)優(yōu)先級為2，中斷分組為2。

        接下來編寫中斷服務(wù)函數(shù)

void EXTI2_IRQHandler(void)

{

delay_ms(10); //消抖

if(KEY2==0)   

{  

LED0=!LED0;  

}  

EXTI->PR=1<<2;  //清除LINE2上的中斷標(biāo)志位  

}

        首先是10ms的軟件去抖動，此處的含義是按鍵按下后改變LED0的狀態(tài)，最后要清除中斷標(biāo)志位。

三、總結(jié)

        外部中斷在開發(fā)中是時(shí)常用到的，但是對外部中斷的使用也是有許多技巧和策略的，我了解的并不多，這需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累，我知道的一點(diǎn)就是，在中斷中處理盡可能少的事情，最好只是設(shè)置一個標(biāo)志，把主要工作留給主函數(shù)來執(zhí)行。

        以上就是我對外部中斷的總結(jié)