4.1實驗內(nèi)容

通過本實驗主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：

• EXTI中斷原理；

• 按鍵中斷檢測原理；

4.2實驗原理

4.2.1NVIC中斷向量控制器

介紹EXTI之前，首先為各位讀者介紹NVIC中斷向量控制器，NVIC為M4內(nèi)核組件，用于實現(xiàn)高效的異常和中斷處理。NVIC可以支持搶占以及咬尾中斷，具有多達68種外設(shè)中斷以及4位中斷優(yōu)先等級配置（最多支持16個中斷有限等級），當(dāng)中斷或異常產(chǎn)生時，系統(tǒng)自動將當(dāng)前處理器工作狀態(tài)壓棧，在執(zhí)行完中斷服務(wù)子程序（ISR） 后自動將其出棧。

GD32F303系列MCU的中斷向量表如下表所示（包含異常中斷）。

有關(guān)NVIC中斷相關(guān)配置函數(shù)可參考gd32f30x_misc.c，其中主要有以下幾個函數(shù)，其功能簡介如下表所示。

4.2.2EXTI中斷原理

EXTI為外部中斷/事件控制器，GD32F303系列MCU EXTI可以最多支持20個相互獨立的邊沿檢測電路并且能夠向處理器內(nèi)核產(chǎn)生中斷請求或喚醒事件。EXTI有三種觸發(fā)類型：上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)和任意沿觸發(fā)。EXTI中的每一個邊沿檢測電路都可以獨立配置和屏蔽。

EXTI框圖如下圖所示，極性控制用于控制邊沿檢測，可實現(xiàn)對外部EXTI信號線進行檢測判斷，當(dāng)符合相關(guān)極性配置的EXTI信號出現(xiàn)后，將會發(fā)出EXTI請求，硬件EXTI請求與內(nèi)部軟件觸發(fā)信號相或，然后輸出給NVIC中斷向量控制器產(chǎn)生中斷以及輸出至喚醒單元進行喚醒，也即是內(nèi)部軟件也可以觸發(fā)相關(guān)請求。

EXTI相關(guān)觸發(fā)源如下表所示，所有的GPIO均可以觸發(fā)EXTI，另外LVD、RTC鬧鐘、USB喚醒以及以太網(wǎng)喚醒也可以觸發(fā)EXTI中斷或事件，EXTI可用于喚醒深度睡眠模式下的MCU。

?軟件觸發(fā)EXTI中斷請求可通過設(shè)置EXTI_SWIEV軟件中斷事件寄存器實現(xiàn)，如下圖所示，設(shè)置相應(yīng)控制位為1，即可實現(xiàn)軟件觸發(fā)EXTI中斷請求。

4.3硬件設(shè)計

本例程所使用的電路也為按鍵電路，具體可參考3.3章節(jié)描述。

4.4代碼解析

4.4.1主函數(shù)代碼解析

主函數(shù)代碼如下所示，主要包括延遲初始化、LED初始化、key按鍵結(jié)構(gòu)體初始化（此處將KEY0按鍵配置為中斷模式，并將中斷回調(diào)函數(shù)注冊為ROCKER_KEY_IRQHandler）、串口初始化以及NVIC配置，KEY0使用的是PE2引腳，因而使能EXTI2_IRQn中斷號，延遲1S后，打印Example of key interrupt detection，之后進入主循環(huán)，在主循環(huán)中查詢ROCKER_KEY.press_timerms標(biāo)志位，當(dāng)ROCKER_KEY被按鍵觸發(fā)中斷后，該標(biāo)志將會被設(shè)置為PRESS_DOWN，然后被主循環(huán)檢測到后，將會打印ROCKER_KEY is pressed to trigger an interrupt。

C

int main(void)

{

driver_init();

bsp_led_group_init();

bsp_led_on(&LED0);

bsp_led_off(&LED1);

/* 配置按鍵為中斷模式，并注冊按鍵回調(diào)函數(shù) */

ROCKER_KEY.key_gpio->gpio_mode = INT_LOW;

ROCKER_KEY.key_gpio->int_callback = ROCKER_KEY_IRQHandler;

bsp_key_init(&ROCKER_KEY);

nvic_irq_enable(EXTI2_IRQn,0,0);

bsp_uart_init(&BOARD_UART);

delay_ms(1000);

printf_log('Example of key interrupt detection.rn');

while (1)

{

if(ROCKER_KEY.press_timerms == PRESS_DOWN)

{

/* 檢測到按鍵被按下 */

ROCKER_KEY.press_timerms = PRESS_NONE;

printf_log('ROCKER_KEY is pressed to trigger an interrupt.rn');

}

}

}

4.4.2按鍵中斷回調(diào)函數(shù)

按鍵中斷回調(diào)函數(shù)如下所示，該函數(shù)在dvire_gpio_exti_handle中被調(diào)用，dvire_gpio_exti_handle在EXTI2_IRQHandler中被調(diào)用，其中EXTI2_IRQHandler為EXTI2的中斷服務(wù)程序入口。

C

void ROCKER_KEY_IRQHandler(typdef_gpio_general *KEYx_IO)

{

if(SET==bsp_key_state_get(&ROCKER_KEY))

{

ROCKER_KEY.press_timerms=PRESS_DOWN;

bsp_led_toggle(&LED0);

bsp_led_toggle(&LED1);

}

}

void dvire_gpio_exti_handle(typdef_gpio_general *gpio)

{

bit_status int_input_bit=RESET;

if(exti_flag_get(gpio->extix)==SET)

{

exti_flag_clear(gpio->extix);

int_input_bit=dvire_gpio_pin_filter_get(gpio);

if( (gpio->gpio_mode==INT_LOW && int_input_bit==RESET) || (gpio->gpio_mode==INT_HIGH && int_input_bit==SET) )

{

if(gpio->int_callback!=NULL)

{

gpio->int_callback((typdef_gpio_general *)gpio);

}

}

}

}

void EXTI2_IRQHandler(void)

{

dvire_gpio_exti_handle(ROCKER_KEY.key_gpio);

}

4.5實驗結(jié)果

將本例程燒錄到紅楓派開發(fā)板中，通過Type C數(shù)據(jù)線連接USB串口和PC，打開串口調(diào)試助手，上電復(fù)位后，首先將會打印Example of key interrupt detection.，之后按下ROCKER_KEY按鍵后，將會打印：ROCKER_KEYis pressed to trigger an interrupt.。