關于 STM32F103 EXTI 中斷以及 SysTick 定時器詳解

中斷是什么？這個就不用在解釋了吧，如果有不理解中斷的，可以看看小編以前的博客，

EXTI 中斷 / 事件原理

EXTI 是外部中斷 / 事件的控制器，什么是中斷，我想在這兒就沒有必要過多敘述了吧，
在這兒，我就詳細的講解在 STM32 中外部中斷 EXTI 到原理以及使用韌體庫如何去配置 EXTI 外部中斷，

首先，我們可以大致了解一下 STM32 有哪些中斷，

可以看到， STM32 的中斷是非常多的，除了三個固定以外，其他中斷都是可以編程的， EXTI ——外部中斷甚至有 16 個之多（在內部類似的信號線路有 20 個， EXTI 總共有 20 個，可以從圖中看到有些連到 EXTI 的其他中斷，例如 USB 喚醒，），下面我就來詳細的講講關于 EXTI 的作業原理，

由圖可以看到，整個程序分為兩個程序，一個是產生中斷，一個是產生事件，

這個是外部中斷的輸入線，這些輸入線可以通過暫存器來設定成任何一個 GPIO ，這兒可以用來實作電平變化，、

然后通過暫存器來選擇觸發信號，如果檢測到電平跳變信號就會傳遞資訊給后面一個有效信號 1 ，通過 RTSR 和 FTSR 暫存器來配置，

這兒可以看到一個或門，在或門作用下只需要有一個信號為 1 就輸出 1 ，而這兒有兩個輸入，一個是剛剛講到的邊沿電路檢測到觸發，另一條線就是軟體中斷事件暫存器如果檢測到了，同樣觸發這個信號，而請求掛起暫存器會將這個·輸出信號保留，

當信號檢測到就可以觸發中斷了嗎？當然不行，還有一個屏蔽暫存器，這個暫存器的作用就是檢測你有沒有使用 中斷暫存器，這兒可以看到一個與門，當檢測到信號的同時打開了中斷允許才會進入中斷（ NVIC 中斷控制器，）， PR 暫存器，用來保存狀態， IMR 暫存器，可以打開或屏蔽中斷請求，

同樣，在有信號觸發的同時，它有兩條路可以走，一條就是剛剛講到的 NVIC 中斷，另一條路就是事件，同樣有一個事件屏蔽暫存器，需要我們根據需要來選擇開啟關閉，當打開事件，會觸發一個脈沖信號，這個脈沖信號就是事件的最終產物，這個脈沖信號可以用來給外電路使用，例如：TIM 、ADC 等等， EMR 暫存器，用來開啟或屏蔽事件，

以上就是中斷的原理了，
不過產生中斷的目的是用來把信號輸入進 NVIC ，從而運行中斷服務函式，

當中斷觸發配置好了中斷觸發模式，對于觸發了中斷后會執行 NVIC 的函式， NVIC 又應該怎么去配置呢？
IPRx 暫存器，用于配置優先級，只啟用了高四位，

一共有 5 種配置方法，分為了主優先級與子優先級，

在韌體庫中，對于 NVIC 不僅要配置優先級，還要配置中斷源，在 stm32f10x 頭檔案中有關于這個的定義，

里面有不同的型號的中斷源，在這兒我們要準確的找到我們使用的型號，對于中斷函式的名稱，也是有要求的，我們可以去啟動檔案中找，

中斷配置函式

這兒就是所有 EXTI 中斷了，接下來我們來嘗試著配置一個外部中斷服務函式，

上圖是以下會用到的AFIO暫存器，它是關于GPIO的重映射的，
下面代碼需要包含 misc.h 頭檔案，NVIC 初始化結構體在這個頭檔案里面，

static void NVIC_Configuration(void)	//staic修飾，表示函式只能在此檔案使用，
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;	//設定NVIC的初始化結構體，
  
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);	//因為NVIC的優先級有5組，這兒可以設定是哪種分組，
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;	//如果使用的是GPIO0引腳就用這兒，這兒注意，不是一個引腳對應一個IRQn，有些是多個引腳對應一個IRQn，
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//配置主優先級，
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;	//配置子優先級，
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	//使能中斷，
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//初始化NVIC結構體，
}

void EXTI_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 	//GPIO結構體
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;	//EXTI結構體

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);	//開啟GPIO口的時鐘和AFIO的時鐘
	NVIC_Configuration();	//將NVIC初始化函式加入，
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;	//配置輸入引腳，
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;	//配置輸入模式為浮空輸入，
  GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	//初始化GPIO，這兒因為是輸入，所以不需要配置速度，
  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); 	//選擇EXTI的信號源，
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	//設定EXTI為中斷模式，
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;	//設定為上升沿觸發，
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;	//使能中斷，
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);	//初始化exti結構體，
}

此上，我們的中斷已經配置好了，接下來我們可以去寫中斷函式了，
STM32 使用韌體庫的中斷函式全部放在 stm32f10x_it.c 里面，所以我們需要打開這個檔案，

可以看到里面已經有一些中斷的空函式了，不過關于 EXTI 的函式是需要我們自己寫，函式名也是有要求的，我們需要嚴格按照他的要求來，

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(KEY1_INT_EXTI_LINE) != RESET) 	//確保是否產生了EXTI Line中斷
	{
		//但是，不知道你們有沒有發現，如果是當GPIOA的0引腳和GPIOB的0引腳同時出發中斷，是會進入到同一個中斷函式，那我們應該怎樣來使他們區分開呢？
		if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 1)	//判斷是否是GPIOA的中斷，這個函式可以讀取GPIO的輸入狀態，
		{
			//這兒就可以有用戶自行撰寫代碼了，
		}
		EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_INT_EXTI_LINE);     //清除中斷標志位，
	}  
}

這就是代碼注釋中提到的狀態讀取暫存器，
記住一個特別重要的點，就是記得把初始化頭檔案加進中斷函式檔案里面，

SysTick 定時器以及定時器中斷

對于 SysTick 定時器是內嵌在 NVIC 中，是一個 24 位的定時器，每計數一次的時間為 1/系統時鐘，一般來說，默認是 72M 當計數器的數減為 0 時，就產生一次中斷，我們可以改變時鐘來改變計數一次的時間，小編以前的博客有講到如何配置系統時鐘，
一共只有四個暫存器，

只需要配置這四個暫存器就可以使用時鐘中斷或者計時了，需要包含 misc.h 和 core_cm3.h 頭檔案，

void SysTick_Init(void)
{
	if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000))	//10us中斷一次，如果是SystemFrequency / 1000則是1ms中斷一次，SystemCoreClock在system_stm32f10x.c里面，含義是系統時鐘頻率，SysTick_Config函式在core_cm3.h里，作用是啟動定時器，
	//注意這兒的時間是在未設定重裝載值的時候的計數時間，
	{
		while (1);	//若是開啟失敗，回傳1，就會進入死回圈，
	}
}

//中斷函式
void SysTick_Handler(void)
{
	while(!((SysTick->CTRL)&(1<<16)));	//當計數器值減小為0時，此為會置一，
	SysTick->LOAD = 0x1111 //設定計數器初值為0x1111開始自減，
	//這兒自行添加中斷程式，
}

void main(void)
{
	uint32_t Timer;
	SysTick->LOAD = 0x1111 //設定計數器初值為0x1111開始自減，
	while (1)
	{
		Timer = Systick->VAL;	//蔣當前的時鐘計數值讀取出來，
	}
}

到此為止，關于 SysTick 的配置和使用就到此結束了，謝謝大家的耐心觀看，如果覺得小撰寫得不錯的，關注點個贊再走吧，嘿嘿，