STM32学习笔记11-EXTI外部中断

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01. 中断系统

中断：在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得 CPU 暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行

中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU 会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU 再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回

02. 中断执行流程

03. STM32 中断

• 68 个可屏蔽中断通道，包含 EXTI、TIM、ADC、USART、SPI、I2C、RTC 等多个外设
• 使用 NVIC 统一管理中断，每个中断通道都拥有 16 个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级
  

04. NVIC 基本结构

05. NVIC 优先级分组

• NVIC 的中断优先级由优先级寄存器的 4 位（0~15）决定，这 4 位可以进行切分，分为高 n 位的抢占优先级和低 4-n 位的响应优先级
• 抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

06. EXTI 简介

• EXTI（Extern Interrupt）外部中断
• EXTI 可以监测指定 GPIO 口的电平信号，当其指定的 GPIO 口产生电平变化时，EXTI 将立即向 NVIC 发出中断申请，经过 NVIC 裁决后即可中断 CPU 主程序，使 CPU 执行 EXTI 对应的中断程序
• 支持的触发方式：上升沿 / 下降沿 / 双边沿 / 软件触发
• 支持的 GPIO 口：所有 GPIO 口，但相同的 Pin 不能同时触发中断
• 通道数：16 个 GPIO_Pin，外加 PVD 输出、RTC 闹钟、USB 唤醒、以太网唤醒
• 触发响应方式：中断响应 / 事件响应

07. EXTI 基本结构

08. AFIO 复用 IO 口

• AFIO 主要用于引脚复用功能的选择和重定义
• 在 STM32 中，AFIO 主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择

外部中断 外部中断 / 事件线路映像

112 通用 I/O 端口以下图的方式连接到 16 个外部中断 / 事件线上：

09. EXTI 框图

10. 计数器模块

用途：

广泛用于电机转速检测，脉冲计数, 位置限位等。

模块特色：

1、使用进口槽型光耦传感器，槽宽度 5mm。

2、有输出状态指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮。

3、有遮挡，输出高电平；无遮挡，输出低电平。

4、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过 15mA。

5、工作电压 3.3V-5V

6、输出形式 ：数字开关量输出（0 和 1）

7、设有固定螺栓孔，方便安装

8、小板 PCB 尺寸：3.2cm x 1.4cm

9、使用宽电压 LM393 比较器

模块使用说明：

1. 模块槽中无遮挡时，接收管导通，模块 DO 输出低电平，遮挡时，DO 输出高电平；

2、DO 输出接口可以与单片机 IO 口直接相连，检测传感器是否有遮档，如用电机码盘则可检测电机的转速。

2. 模块 DO 可与继电器相连，组成限位开关等功能，也可以与有源蜂鸣器模块相连，组成报警器。

产品接线说明：

1、VCC 接电源正极 3.3-5V

2、GND 接电源负极

3、DO TTL 开关信号输出

4、AO 此模块不起作用

电路原理图

11. 旋转编码器简介

• 旋转编码器：用来测量位置、速度或旋转方向的装置，当其旋转轴旋转时，其输出端可以输出与旋转速度和方向对应的方波信号，读取方波信号的频率和相位信息即可得知旋转轴的速度和方向
• 类型：机械触点式 / 霍尔传感器式 / 光栅式

硬件电路

12. 附录

参考: 【STM32】江科大 STM32 学习笔记汇总