本文章是基于野火指南者F103板載LCD屏的控制，如有不妥之處，歡迎指正交流！

前言

本文章先簡單介紹STM32外部中斷EXTI原理及初始化以及LDV5語音模塊，再利用外部中斷EXTI控制野火指南針F103板載RGB燈的亮滅，最后將其推廣至LCD屏上，實作語音點亮LCD螢屏的預期，

一、STM32外部中斷EXTI

1.什么是外部中斷EXTI

a.例外（中斷）型別

F103 在內核水平上搭載了一個例外回應系統， 支持為數眾多的系統例外和外部中斷，其中系統例外有 8 個（如果把 Reset 和 HardFault 也算上的話就是 10 個），外部中斷有 60個，除了個別例外的優先級被定死外，其它例外的優先級都是可編程的，有關具體的系統例外和外部中斷可在標準庫檔案stm32f10x.h 這個頭檔案查詢到，在 IRQn_Type 這個結構體里面包含了 F103 系列全部的例外宣告，

b.EXTI簡介

EXTI（External interrupt/event controller）—外部中斷/事件控制器，管理了控制器的 20個中斷/事件線，每個中斷/事件線都對應有一個邊沿檢測器，可以實作輸入信號的上升沿檢測和下降沿的檢測，EXTI 可以實作對每個中斷/事件線進行單獨配置，可以單獨配置為中斷或者事件，以及觸發事件的屬性，

c.EXTI功能框圖

2.NVIC簡介

NVIC 是嵌套向量中斷控制器，控制著整個芯片中斷相關的功能，它跟內核緊密耦合，是內核里面的一個外設，

以下為NVIC 結構體定義，來自韌體庫頭檔案：core_cm3.h

/** @addtogroup CMSIS_CM3_NVIC CMSIS CM3 NVIC
  memory mapped structure for Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)
  @{
 */
typedef struct
{
  __IO uint32_t ISER[8];                      /*!< Offset: 0x000  Interrupt Set Enable Register   中斷使能暫存器         */
       uint32_t RESERVED0[24];                                   
  __IO uint32_t ICER[8];                      /*!< Offset: 0x080  Interrupt Clear Enable Register 中斷清除暫存器        */
       uint32_t RSERVED1[24];                                    
  __IO uint32_t ISPR[8];                      /*!< Offset: 0x100  Interrupt Set Pending Register  中斷使能懸起暫存器         */
       uint32_t RESERVED2[24];                                   
  __IO uint32_t ICPR[8];                      /*!< Offset: 0x180  Interrupt Clear Pending Register 中斷清除懸起暫存器       */
       uint32_t RESERVED3[24];                                   
  __IO uint32_t IABR[8];                      /*!< Offset: 0x200  Interrupt Active bit Register  中斷有效位暫存器         */
       uint32_t RESERVED4[56];                                   
  __IO uint8_t  IP[240];                      /*!< Offset: 0x300  Interrupt Priority Register (8Bit wide) 中斷優先級暫存器*/
       uint32_t RESERVED5[644];                                  
  __O  uint32_t STIR;                         /*!< Offset: 0xE00  Software Trigger Interrupt Register   軟體觸發中斷暫存器  */
}  NVIC_Type;                                               
/*@}*/ /* end of group CMSIS_CM3_NVIC */

在配置中斷的時候我們一般只用 ISER、ICER 和 IP 這三個暫存器，ISER 用來使能中斷，ICER 用來失能中斷，IP 用來設定中斷優先級，

3.初始化外部中斷EXTI

a.EXTI初始化結構體

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;

1. EXTI_Line：EXTI 中斷/事件線選擇，可選 EXTI0 至 EXTI19，
2. EXTI_Mode：EXTI 模式選擇，可選為產生中斷(EXTI_Mode_Interrupt)或者產生事件(EXTI_Mode_Event)，
3. EXTI_Trigger：EXTI 邊沿觸發事件，可選上升沿觸發(EXTI_Trigger_Rising)、下降沿觸發 ( EXTI_Trigger_Falling) 或者上升沿和下降沿都觸發( EXTI_Trigger_Rising_Falling)，
4. EXTI_LineCmd：控制是否使能 EXTI 線，可選使能 EXTI 線(ENABLE)或禁用(DISABLE)，

b.采用宏定義的方法定義EXTI的埠

以下為bsp_exti.h檔案，定義GPIO埠、埠時鐘以及連接到SCL時鐘線的GPIO，

#ifndef __BSP_EXTI_H
#define __BSP_EXTI_H


#include "stm32f10x.h"

#define INT_GPIO_PORT    	GPIOD			              /* GPIO埠 */
#define INT_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOD		/* GPIO埠時鐘 */
#define INT_GPIO_PIN	   	GPIO_Pin_2			        /* 連接到SCL時鐘線的GPIO */

void EXIT_Int_Config(void);


#endif /* __BSP_EXTI_H */

c.初始化EXTI函式

void EXIT_Int_Config(void)
{		
		//初始化結構體
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
		
		//配置中斷優先級
		EXTI_NVIC_Config();
	
	  // 初始化GPIO
		RCC_APB2PeriphClockCmd( INT_GPIO_CLK, ENABLE);
		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = INT_GPIO_PIN;	
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;   
		GPIO_Init(INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
		
		// 初始化EXTI
		RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
		GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource2);
	
		EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2;
		EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
		EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
		EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
		EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
		
}

d.嵌套向量中斷控制器 NVIC 配置

static void EXTI_NVIC_Config(void)
{
		NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
		
		NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
	
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

二、LDV5語音模塊

1.簡介

將語音模塊用USB線連接至電腦后，會播報開機語音，模塊三個按鍵從左向右分別是U盤按鍵、復位按鍵、觸發按鍵，U盤按鍵按下后，電腦將讀取語音模塊中插入的TF卡中的檔案，如果我們需要更改語音模塊程式，則需要更給該TF卡中的特定檔案內容；復位按鍵按下后，語音模塊將進行復位；觸發按鍵需要配合語音模塊的模式來使用，可作為觸發條件之一，
語音模塊預留了8個I/O口，可以控制I/O口的高低電平變化（高電平為3.3V），從而實作進一步操作，同時，在語音模塊右下方還有串口通信埠，可以連接單片機的串口進行通信，
注意：RXD、TXD需要交叉連線；與單片機連接時，需要共地，

2.系統內部呼叫檔案介紹（不可洗掉、改名）

插入語音模塊的TF卡中含有以下幾個檔案為系統內部呼叫檔案，不可洗掉和改名，

a.主選單檔案——Fyydz.ini

（1）每一行的開頭數字，為選單檔案序號，
序號 0 為“口令關鍵詞”，即在口令模式下所喊的名字，這個名字必須要存放在序號 0 處，其他意思和普通關鍵詞一樣，
序號1-88為“普通關鍵詞”，其中序號1-32可以控制I/O口高低電平的變化，模塊上預留了 PA0-PA7 這 8 個 IO 口，用戶只需要簡單設定 TF 卡中的選單檔案對應的序號即可對 IO 口進行利用，每個埠具備高電平、低電平、高電平 0.5s 點動、高電平 1s 點動功能，
序號 89 為“退出關鍵詞”，即我們可以通過這句話來讓系統退回到主選單或者退出運行，例如我們在二級選單，可以加入 89 序號這個名字來讓他跳出二級選單回到主選單繼續待命，或者在口令模式下識別口令后，不行再操作了，就可以用這個命令來停止繼續操作， 這個 89 序號的關鍵詞可以自行定義修改，和其他普通關鍵詞一樣撰寫，
序號 90-99 一共 10 個序號，這寫序號是進入二級選單的序號，它的關鍵詞可以自行定義修改，和其他普通關鍵詞一樣撰寫，例如識別到需要 90 這條關鍵詞后，系統會自動進入 T90.txt 的二級選單文本中，這是只有這個文本的關鍵詞才能識別，原主選單關鍵詞已經不能識別，系統只在當前 T90.TXT 選單文本中作業，當然我們可以說出 89 序號命令回到主選單，或者去其他 91-99 選單，只要說出對應序號的命令，同時注意 TF 卡中要有對應的檔案存在，
（2）每一行中間為串口除錯資訊，
串口除錯資訊為15個十六進制的陣列成，從左向右讀取，若連續出現3個FF，則說明資料終止，則串口資料為三個連續FF前的所有資料，通過模塊上的串口通信埠輸出，
（3）每一行的最后為觸發條件和音頻回應
最后的部分為此行命令的觸發條件，當喚醒語音模塊后，識別到觸發條件后，將執行此行命令，觸發條件為拼音，如“打開螢屏”則為“da kai ping mu”，后面加上.mp3檔案，為觸發后的音頻回應，注意，此mp3檔案需要在TF卡中存在，

b.系統引陣列態檔——parameter.ini

1、 波特率
波特率是針對串口通信功能的一個通信速度引數調整，引數值如下:
1------4800bps
2------9600bps
3------19200bps
4------57600bps
5------115200bps
以上不同序號代表不同波特率值，默認為 9600bps，
2、 音量
音量調整為喇叭的音量大小調整引數，具體引數如下：
引數范圍：0-15 ；0：最小音量 15：最大音量
3、 麥克風靈敏度
麥克風靈敏度即識別距離、識別率的調整，正常情況下我們不做任何調整，感興趣可以調整測驗，但效果不一定能改善，具體引數如下：
引數范圍：1-99
1：最低靈敏度 99：最高靈敏度
說明：靈敏度越高識別距離越遠但誤識別率越高，反之則反;
4、 識別模式
語音模塊具備3種識別模式，分別有口令模式、普通模式、
按鍵模式，不同模式對應有不同的功能，引數值如下：
引數值：0----口令模式
1----普通模式
2----按鍵模式（結合觸發按鍵使用）
口令模式：即每次識別時都需要喊出一級口令，如“小石頭”喊出一級口令后 10s 左右無發音將自動退出，如有發音可以重新恢復計時并等待，直到讓他退出或者自動到時退出，（默認用模式，有效提高抗干擾能力和實用性強）
普通模式：該模式不需要喊一級口令，直接可以喊二級口令操作，沒有延時等待和退出功能，（安靜的環境中使用，嘈雜容易產生誤觸發）
按鍵模式：按鍵模式和口令模式差不多，只在于按鍵模塊需要按按鍵，而口令模式是喊一級口令，其他都一樣，
5、 延時引數
延時引數即是在口令模式和按鍵模式中的一個延時等待功能，例如默認設定的引數為 12，那么大概延時等待時間為 10s 左右，同修改這個引數可以改變等待的時間，數值越大，等待越久，這個延時只作為一個延時時間參考，非絕對準確的時間引數，

c.系統提示音頻mp3檔案

sys_sound.mp3-----系統開機聲音（名字不能改，內容可替換）
knock.mp3----------按鍵模式，按鍵按下提示聲（同上）
exit.mp3-------------退出提示聲（同上）

三、語音控制LCD屏點亮

1.連線

依據中斷初始化，設定埠D，引腳2為中斷觸發引腳，連接語音模塊PA0，
通過語音觸發，使得語音模塊PA0埠從低電平轉化為高電平，得到上升沿電平，觸發單片機中斷，進入中斷程式（在stm32f10x_it.c檔案中），實作RGB燈的點亮或者LCD螢屏的點亮，

2.中斷程式（LCD屏）

首先在LCD屏的初始化檔案中，找到控制LCD屏背光的GPIO，以及控制LCD屏背光的函式，操作該函式，使得LCD屏背光首先不點亮（即不使能），再中斷函式中，如果進入中斷，則讓LCD屏背光點亮（即使能），

a.配置LCD背光控制管腳BK

	/* 配置LCD背光控制管腳BK*/
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ILI9341_BK_PIN; 
	GPIO_Init ( ILI9341_BK_PORT, & GPIO_InitStructure );

b.ILI9341背光LED控制函式

/**
 * @brief  ILI9341背光LED控制
 * @param  enumState ：決定是否使能背光LED
  *   該引數為以下值之一：
  *     @arg ENABLE :使能背光LED
  *     @arg DISABLE :禁用背光LED
 * @retval 無
 */
void ILI9341_BackLed_Control ( FunctionalState enumState )
{
	if ( enumState )
		GPIO_ResetBits ( ILI9341_BK_PORT, ILI9341_BK_PIN );	
	else
		GPIO_SetBits ( ILI9341_BK_PORT, ILI9341_BK_PIN );
		
}

c.ILI9341初始化函式(背光控制不使能)

/**
 * @brief  ILI9341初始化函式，如果要用到lcd，一定要呼叫這個函式
 * @param  無
 * @retval 無
 */
void ILI9341_Init ( void )
{
	ILI9341_GPIO_Config ();
	ILI9341_FSMC_Config ();
	ILI9341_BackLed_Control ( DISABLE ); 
	ILI9341_Rst ();
	ILI9341_REG_Config ();
	
	//設定默認掃描方向，其中 6 模式為大部分液晶例程的默認顯示方向  
	ILI9341_GramScan(LCD_SCAN_MODE);
}

d.EXTI中斷函式（使能背光）

void EXTI2_IRQHandler(void)
{
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2) != RESET)
	{
		GPIO_ResetBits ( ILI9341_BK_PORT, ILI9341_BK_PIN );	
	}
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);
}

總結與改進

本方案實作了采用語音控制LCD屏的點亮，達到了人機互動的效果，整體難度不大，
方案二：可以利用語音模塊的串口通信，與stm32進行串口通信，當語音模塊送入一個hex資料到單片機，單片機接收串口資料后，做出相應的回應，也可以達到這個效果，