STM32學習筆記(九) 外部中斷，待機模式和事件喚醒

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   　學會知識只需要不段的積累和提高，但是如何將知識系統的講解出來就需要深入的認知和系統的瞭解。外部中斷和事件學習難度並不高，不過涉及到STM32的電源控制部分，還是值得認真瞭解的，在本文中我將以實際代碼為例詳細講解這些內容，希望對每一個閱讀者有協助。

　　1.外部中斷

     如果已經學習了SysTick系統時鐘滴答實驗，掌握了Cortex-M3中斷的相關知識，那麼外部中斷也是比較好理解的，和SysTick中斷一樣，外部中斷也是當有訊號觸發時，如果中斷屏蔽寄存器允許觸發，就會產生中斷，這時CPU尋找中斷向量表，找到入口函數，就會正確的執行相關代碼，因為外部中斷本身就是依託於普通GPIO口的上升沿或者下降沿訊號的，所以本例中以按鍵作為測試外部中斷的硬體電路。

　　根據工作原理圖：KEY1 ~ PC4;　　KEY2 ~ PB10;

　　　　　　　　　 KEY3 ~ PC13;　 KEY4 ~ PA0;

       其中KEY1,2,3作為外部中斷引腳，KEY4作為喚醒引腳，後續會講解。

      知曉了工作原理圖，下面就要確定其對應的中斷線號了，這個在參考手冊外部中斷/事件線路映像章節中有詳細的說明，這裡部分：

　　 

 

　　從上面可以看出，不同地區的相同位置的管腳共用同一個中斷線號，依次類推，上面的四個管腳分別對應的中斷線號為EXIT4， EXIT10， EXIT13，EXIT0，在這裡還有個注意點：那就是一個中斷線號只能反過來對應一個管腳，這就需要設計外部中斷硬體電路時不要重複，如PA0和PB0不能同時設計為外部中斷。

　　瞭解了這些之後，如果熟悉STM32設計流程的話，那麼就知道順序是：

      1.外部中斷管腳GPIO初始化，代碼如下：

/***************************************************************** function    : EXTI_GPIO_Config* Description : 外部中斷觸發對應GPIO口配置                KEY1 PC4  外部中斷4                KEY2 PB10 外部中斷10                KEY3 PC13 外部中斷13                KEY4 PA0  WAKEUP喚醒事件* input       : 無* output      : 無*****************************************************************/void EXTI_GPIO_Config(void){    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB                            | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);             GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EXTI_KEY1_Pin;    GPIO_Init(EXTI_KEY1_Port, &GPIO_InitStructure);   　GPIO_EXTILineConfig(EXTI_KEY1_PortSource, EXTI_KEY1_PinSource);        //將GPIO複用為外部中洞觸發連接埠        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EXTI_KEY1_Pin;    GPIO_Init(EXTI_KEY2_Port, &GPIO_InitStructure);     GPIO_EXTILineConfig(EXTI_KEY2_PortSource, EXTI_KEY2_PinSource);        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EXTI_KEY3_Pin;    GPIO_Init(EXTI_KEY3_Port, &GPIO_InitStructure);   　GPIO_EXTILineConfig(EXTI_KEY3_PortSource, EXTI_KEY3_PinSource);        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EXTI_KEY4_Pin;    GPIO_Init(EXTI_KEY4_Port, &GPIO_InitStructure);   　GPIO_EXTILineConfig(EXTI_KEY4_PortSource, EXTI_KEY4_PinSource);}

      2.外設EXTI初始化

      3.在中斷屏蔽寄存器中允許對應中斷觸發

/***************************************************************** function    : EXTI_MODE_Config* Description : 外部中斷觸發配置及向量表開啟對應中斷                其中KEY1作為中斷進入_WFE模式                KEY2和KEY3作為普通中斷點亮對應LED燈                KEY4作為事件用來喚醒CPU* input       : 無* output      : 無*****************************************************************/void EXTI_MODE_Config(void){    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;        EXTI_DeInit();        EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;        //外部按鍵觸發中斷  　EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    //下降沿觸發    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;                  //外部中斷使能    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_KEY1_Line;             //外部中斷線號4    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);        EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_KEY2_Line;             //外部中斷線號10    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);        EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_KEY3_Line;             //外部中斷線號13    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);        EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Event;            //外部按鍵觸發事件    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_KEY4_Line;             //外部中斷線號0    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);    //PWR_WakeUpPinCmd(ENABLE);                                //PA0作為喚醒引腳使能        NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x0);               //向量表位於FLASH中，位移0    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);        /*在向量表中啟用對應的中斷線號*/    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI_KEY1_IRQn;                      NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;                  //    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI_KEY2_3_IRQn;              NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}

      4.中斷函數處理

     按鍵PC4對應外部中斷入口，因為按鍵預設高電平，當有按鍵按下時，就會產生下降沿訊號，觸發中斷，此時CPU就在中斷向量表裡查詢外部中斷的入口地址，如PC4對應的入口地址就是void EXTI4_IRQHandler(void) ，開始執行中斷中內容，具體實現流程可參考SysTick章節。

/***************************************************************** function       : EXTI4_IRQHandler* Description    : 外部中斷4入口函數，實現LED點亮以及系統進入_WFE模式* input          : 無* output         : 無*****************************************************************/void EXTI4_IRQHandler(void)        {    led_light_up(0);    EXTI_ClearFlag(EXTI_Line4);                                      //清除中斷線號4    PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFE);    //進入WFE停止低功耗模式 僅事件能喚醒    SystemInit();                                                    //退出STOP模式要初始化時鐘，因為睡眠時切換到內部時鐘    LED1_OFF();}

   在stm32的標頭檔和開機檔案設計中，中斷線號10~15共用相同的入口函數，因此需要在中斷中進行判斷，來確定是那個訊號觸發了中斷。

/***************************************************************** function       : EXTI15_10_IRQHandler* Description    : 外部中斷10和13共用中斷入口，通過觸發後狀態檢查確定                   觸發中斷的管腳並執行相應代碼。* input          : 無* output         : 無*****************************************************************/void EXTI15_10_IRQHandler(void)   {    ITStatus EXTI10_Status;    ITStatus EXTI13_Status;    EXTI10_Status = EXTI_GetITStatus(EXTI_Line10);  　　//獲得外部中斷10的狀態    EXTI13_Status = EXTI_GetITStatus(EXTI_Line13);     //獲得外部中斷13的狀態

　　if(EXTI10_Status == SET) 
　　{ 
　　　　led_light_up(1); 
　　} 
　　if(EXTI13_Status == SET) 
　　{ 
　　　　led_light_up(2); 
　　}
　　EXTI_ClearFlag(EXTI_Line10 | EXTI_Line13); /*清除外部中斷10或者13的掛起位 */ 
}

    外部中斷涉及到的知識並並不多，不過仔細觀察上面的代碼，就會發現KEY4(PA0)並沒有配置為中斷，而配置為了事件，且被設定為喚醒引腳，KEY1(PC4)在中斷裡不只點亮了LED，還調用了PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFE); 這種功能其實很有用，涉及到低功耗和外來事件喚醒，下面我來詳細說明。

    2.外來事件和中斷的區別和聯絡

     外來事件和中斷都是由管腳訊號觸發的，參考：

     

　　這張圖可以很直觀的看出中斷和事件的區別，當外部有訊號輸入時，如果通過了了事件屏蔽寄存器，那麼事件訊號就進入脈衝觸發器，引發一個脈衝訊號，直接傳遞給相應的外設，用於觸發，這就是一個純硬體的過程，理解DMA的應該知道，這個方式不需要CPU參與，但是這也有它的缺點，如功能比較單一，僅能提供訊號，不能提供資訊，也就是只能產生指定功能的事件。如果通過中斷屏蔽寄存器，就被直接送到CPU中，產生中斷，如進入上面的入口函數開始處理。從這就可看出，事件是單純硬體觸發執行的過程，與CPU本身設計支援有關，而中斷中則可以軟體實現各種功能，而低功耗模式和事件喚醒就是stm32支援的事件之一。

   3.低功耗模式和事件喚醒

   低功耗模式是嵌入式設計用於可行動裝置的重要功能，在這種狀態下，CPU會關閉時鐘，從而降低耗電，延長單次使用時間。

   

    上面進入的就是停機-低功耗-WFE模式，因此只能由按鍵4事件喚醒。其實低功耗模式還有待機模式以及睡眠模式，這裡並沒有使用到，以後如果用到會穿插講解。中斷無法喚醒，另外，當CPU退出停止模式時，會強制切換到內部時鐘，因此在進入停止模式後一句要加上SystemInit()重新設定系統時鐘，避免時鐘改變。具體代碼參考：http://files.cnblogs.com/files/zc110747/7.EXTI_LED.7z

STM32學習筆記(九) 外部中斷，待機模式和事件喚醒