中断(NVIC)的使用--EXTI--TIM-编程知识

中断是什么

轮询

中断

中断调用情况

中断的分类

内部中断（TIM、UART等）

tim.c

tim.h

外部中断EXTI

exti.c

exti.h

中断是什么

在处理事件的时候有两种方式：轮询和中断。

轮询

顾名思义，就是每轮都询问一次。比如while循环的每一次，就会执行检查，1.此处串口是否有数据到来。2.每次都检测一下引脚状态,是否为低电平。在有大量事件发生时，cpu按照事件到来的先后顺序依次执行，不考虑时间的紧急性和事件大小，也就是不考虑时间的优先级。

中断

中断也是一种对于数据获取的调度方式。通过中断源来提醒CPU，数据已经更新，可以读取新数据。给每个事件设置优先级，在有大量事件发生时，cpu按照事件的优先级率先完成紧急性事件和处理时间短的事件。

中断调用情况

CPU对于调度频次不高的任务（函数），或者特别紧急的任务（刹车制动这种）给出的一种任务执行关系，这种关系的本质就是函数功能一旦出现，就要立即实施。这两种形式的任务一般都以中断形式调度，对于上一种任务，优势在于提升系统运行速率，后一种提升了系统的实时性。中断是一种芯片的内部的宝贵资源，数量是十分有限的。

中断的分类

内部资源根据硬件细节不同分出内部中断，和外部中断两种。

内部中断（TIM、UART等）

CPU内部有一个硬件结构叫做NVIC,也叫做中断管理控制器， NVIC管理着很多引脚，当特定事件发生时，会给NVIC发送一个信号，NVIC调用相应的中断函数传给CPU让其执行。

tim.c

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include "stdio.h"//定时器的初始化
void Time_Init()
{//时钟使能RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//1//参数配置，84M 84 000 000TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;//3TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//4TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=(5000-1);//工作量（路程），每一趟执行一次中断TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=(8400-1);//84M除以8400=10 000，工作速度（10 000/s）TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStruct);//2//让定时器开始工作TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//定时器开启中断,看到TIM_Period，数到头，给NVIC说一声TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//中断分组//分组方式，2位给抢占优先级，2位给响应优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//从此处判断核心需求数量（2）//NVIC参数配置NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);}
void TIM2_IRQHandler()
{//信号判断，中断进一步确认if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)){printf("not apple tree!\n");}//中断信号清除TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
}

tim.h

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
void Time_Init();

外部中断EXTI

上图紫色线路为轮询机制。黑色线路部分为内部中断。红色线路部分为外部中断NVIC处理的是中断信号，不是电平信号。

为什么GPIO需要接入EXTI产生中断信号，而不直接连到NVIC上？

usart，TIM，IIC这些芯片内部器件本身就可以产生中断信号，因此就可以直接与NVIC连接。但是，光突突的GPIO本身就是一根电线，肯定不具备产生中断信号的功能。因此连接 EXTI，依靠EXTI产生中断信号。原因2：中断通达数量比较少，EXTI的多路复选的功能扩充了接口。一个EXTI可以接16个GPIO引脚呢。

exti.c

#include "stm32f4xx.h"                  // Device header
#include "BitBand.h"
#include "stdio.h"
#include "delay.h"void exti_key_init()
{//时钟配置RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);//给GPIO参数配置GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN;GPIO_InitStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_2;GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_High_Speed;GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStruct);//把GPIOE组的第2个引脚连接到EXTI2SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE,EXTI_PinSource2);//把GPIOE组的第3个引脚连接到EXTI3SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOE,EXTI_PinSource3);//EXTI参数配置//告诉EXTI2、3，看见上升沿，就给NVIC发送中断信号EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;EXTI_InitStruct.EXTI_Line=EXTI_Line2|EXTI_Line3;EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE;EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);//分组方式，2位给抢占优先级，2位给响应优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//从此处判断核心需求数量（2）NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI2_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//分组方式，2位给抢占优先级，2位给响应优先级NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_3);//从此处判断核心需求数量（2）NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI3_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}//中断服务子函数，给EXTI2服务
void EXTI2_IRQHandler()
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2)){printf("key2 apple tree\n");}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);
}//中断服务子函数，给EXTI3服务
void EXTI3_IRQHandler()
{if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3)){printf("key3 apple tree\n");}EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
}

exti.h

#include "stm32f4xx.h"                  // Device headervoid exti_key_init();