STM32 HAL庫編程（2）—— 外部中斷、ADC
學習外部中斷和ADC，使用戰艦mini開發板文章目錄
- STM32 HAL庫編程（2）—— 外部中斷、ADC
- 前言
- 一、新建工程
- 1. 查看手冊，看芯片型號和LED、按鍵引腳
- 2. 使用CUBEMX新建工程
- 二、配置按鍵引腳為外部中斷
- 1. 配置引腳為外部中斷
- 2. 配置中斷方式
- 3. 配置中斷優先級
- 三、代碼介紹
- 四、撰寫代碼
- 1. 中斷回呼函式
- 2. 燒錄測驗
- 五、代碼優化
- 六、串口配置
- 1. 串口介紹
- 2. 串口配置
- 3. 串口代碼介紹
- 4. 撰寫串口代碼1——發送資料
- 5. 使用printf發送資料
前言
- 外部中斷：指的是某一個引腳從低電平變高電平，或高電平變低電平而產生的中斷，區別于定時器內部中斷，這個常用于按鍵讀取，按鍵按下去之后，比如從高電平變成低電平，自動就跳到了中斷函式，如果沒有中斷函式，就需要一直在while中讀取按鍵的高低電平，這種輪詢方式效率太低，
- ADC：模數轉換，將模擬信號轉換位數字信號，STM32可以讀取的模擬電壓位0-3.3V，12位精度（即模擬信號的0-3.3 轉換為 數字信號的0-4095），
一、新建工程
1. 查看手冊，看芯片型號和LED、按鍵引腳
2. 使用CUBEMX新建工程
依照步驟：選擇CPU、選擇debug方式、配置時鐘、配置LED引腳、最后作業來進行，并且在生成的代碼上測驗LED閃爍代碼，觀察是否正常運行，
二、配置按鍵引腳為外部中斷
1. 配置引腳為外部中斷
- 根據上方的原理圖，設定三個按鍵為外部中斷方式，外部中斷的英文名為EXTI，在配置中斷時，會發現EXTI后有一個中斷號，這是與引腳號對應的，例如PA0就是EXTI0，PC5就是EXTI5，有中斷號才能判斷是哪一個引腳產生的中斷，
- 實際上，PA0，PB0，PC0等都是共用中斷EXTI0的，其他EXTI1、EXTI2等也都是這樣，這樣做的目的是減少外部中斷數量，單片機速度本來就不高，太多的中斷會降低運行效率，
- 那如果PA0、PB0都用到了中斷EXTI0，如何判斷出中斷是由哪一個引腳產生的呢？一個辦法就是在產生中斷后，在中斷函式中讀取PA0和PB0的引腳高低電平，從而判斷出哪一個引腳發生了中斷，
- 產生了中斷，代碼會自動跳到中斷函式中，需要運行的代碼就放在中斷函式中，比如轉變LED燈的亮滅，在以前的庫函式中，中斷0-4由單獨的中斷函式，中斷5-9共用一個中斷函式，中斷10-15也共用一個中斷函式，但HAL庫中，所有的外部中斷共用一個中斷函式，進入中斷函式后，首先需要通過**中斷句柄（中斷號）**判斷是哪一個中斷，
2. 配置中斷方式
- 中斷方式：上升沿中斷和下降沿中斷，最常用的兩種中斷方式，上升沿中斷就是當引腳從低電平變成高電平時，會產生一個中斷，下降沿中斷反之，比如一個按鍵，沒按的時候時低電平，按下去的時候是高電平，那我就配置這個引腳的中斷方式為上升沿中斷，
- 引腳上拉下拉：一個引腳默認既不是高電平也不是低電平，這樣就可能導致中斷例外，為穩定中斷，我們需要通過上拉或下拉的方式，讓引腳在平時的狀態下，保持高電平或低電平，原理圖中按鍵都沒有設定外部上拉或者下拉，我們需要配置KEY0和KEY1為上拉，WK_UP為下拉，
- 三個按鍵的中斷配置為：PA0：標簽WK_UP，上升沿中斷，引腳下拉；PC5：標簽KEY0，下降沿中斷，引腳上拉；PA15：標簽KEY1，下降沿中斷，引腳上拉，
配置完成后的圖如下圖：可以順帶設定LED的標簽為LED0和LED1
3. 配置中斷優先級
三、代碼介紹
- 右擊上方的中斷提交函式，點擊查看該函式的定義：
四、撰寫代碼
1. 中斷回呼函式
代碼為不同引腳讓LED燈發生變化，代碼如下，只需要將中斷回呼函式復制到放在合適的位置，每次中斷就會自動呼叫這個函式，
2. 燒錄測驗
五、代碼優化
問題：對于按鍵而言，會有按鍵抖動，即在按下去的時候，會產生多個上升沿和下降沿，導致多次產生中斷，
解決：一個是通過添加濾波電容的方式，硬體方式消去按鍵的抖動信號；另一個辦法是添加延時并判斷，軟體方式消去抖動，由于電路已經設計，這里使用軟體方式，
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if(GPIO_Pin == WK_UP_Pin) // 按鍵WK_UP中斷
{
HAL_Delay(20);
if(HAL_GPIO_ReadPin(WK_UP_GPIO_Port, WK_UP_Pin) == 1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin); // 更改LED0亮滅
}
}
else if(GPIO_Pin == KEY0_Pin) // KEY0中斷
{
HAL_Delay(20);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port, KEY0_Pin) == 0)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin); // 更改LED1亮滅
}
}
else if(GPIO_Pin == KEY1_Pin) // KEY1中斷
{
HAL_Delay(20);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_GPIO_Port, KEY1_Pin) == 0)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin); // 更改LED0亮滅
HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin); // 更改LED1亮滅
}
}
}
六、串口配置
1. 串口介紹
- 串口是單片機中很常見的一種通信方式，可以與電腦通信、與傳感器通信、與其他單片機通信等，
- 異步串口(UART)是用的最多的一種串口，僅包含TX和RX兩條通信線，
2. 串口配置
- 可以看到，對于這個stm32而言，有很多個串口，這里我們選擇串口1，并配置為異步串口，波特率為115200，
- 對于一個串口，它可以映射到不同的引腳上，除了這里使用的PA9和PA10，串口1還可以使用PB6和PB7，
3. 串口代碼介紹
4. 撰寫串口代碼1——發送資料
發送資料使用以下函式進行：
在main中撰寫以下代碼，每隔1s發送hello給電腦：
uint8_t buff[10] = {"hello\r\n"};
HAL_UART_Transmit(&huart1, buff, 10, 1000);
HAL_Delay(1000);
連接USB到電腦，發開串口助手，注意選擇對應的波特率115200，
5. 使用printf發送資料
在C語言學習中，printf可以很方便的輸出內容，例如printf(“a is %d”, a)可以輸出a的值，為使用printf，需要在代碼中添加stdio.h庫和重定向函式，如下圖，
#include "stdio.h"
// 重定向函式，可以使用printf
int fputc(int ch,FILE *f)
{
uint8_t temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,2);
}
在while中測驗printf，輸出一些內容測驗一下，
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