STM32的中斷及是如何使用

中斷是一種機(jī)制，通過(guò)這種機(jī)制，I/O或指令可以暫停處理器的正常執(zhí)行，并像具有最高優(yōu)先級(jí)一樣先執(zhí)行自己的任務(wù)。也就是說(shuō)，當(dāng)外部中斷發(fā)生時(shí)（比如來(lái)自某個(gè)傳感器），處理器暫停其正在執(zhí)行，首先提供中斷服務(wù)，然后繼續(xù)其正常執(zhí)行。

為了了解 STM32F103C8 中的中斷，我們將使用按鈕作為外部中斷。在這里，我們讓一個(gè)變量從 0 開(kāi)始每秒增1，并將其顯示在16x2 LCD上，每當(dāng)按下按鈕時(shí)，LED 亮起，LCD 顯示屏?xí)@示 INTERRUPT。

中斷類(lèi)型和 ISR（中斷服務(wù)程序）

中斷大致可以分為兩類(lèi)：

1.硬件中斷： 如果到處理器的信號(hào)來(lái)自某些外部設(shè)備，例如按鈕或傳感器，或者來(lái)自其他信號(hào)并告訴處理器執(zhí)行 ISR 中存在的特定任務(wù)的硬件設(shè)備，則稱(chēng)為硬件中斷。

2.軟件中斷： 由軟件指令產(chǎn)生的中斷。

ISR 中斷服務(wù)程序：

中斷服務(wù)程序或中斷處理程序是其中包含少量指令的事件，當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，處理器首先執(zhí)行 ISR 中的這些代碼，然后再繼續(xù)執(zhí)行中斷之前正在執(zhí)行的任務(wù)。

STM32中的中斷語(yǔ)法

在Arduino IDE中，啟用ISR具有以下語(yǔ)法attachInterrupt (digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode)，同樣可以在 STM32 中使用，因?yàn)楸疚恼鞘褂?arduino IDE 上傳代碼。

digitalPinToInterrupt（pin）

在STM32F103C8中，任何GPIO引腳都可以用于中斷。我們只需要指定用于中斷的輸入引腳。但是，當(dāng)同時(shí)使用多個(gè)中斷時(shí)，我們可能需要遵循一些限制。

ISR 中斷子程序

它是一個(gè)在發(fā)生外部中斷時(shí)調(diào)用的中斷處理函數(shù)。它沒(méi)有參數(shù)和返回值。

mode：觸發(fā)中斷的方式條件

上升沿觸發(fā)：當(dāng)引腳從 低電平變?yōu)?高電平時(shí)觸發(fā)中斷。

下降沿觸發(fā)：當(dāng)引腳從 高電平變?yōu)?低電平時(shí)觸發(fā)中斷。

雙邊沿觸發(fā)：當(dāng)引腳從 低電平變?yōu)?高電平或 高電平變?yōu)?低電平時(shí)觸發(fā)中斷（即，當(dāng)引腳電平發(fā)生變化時(shí)）。

使用中斷注意事項(xiàng)

中斷服務(wù)程序功能 (ISR) 必須盡可能短。

避免在ISR中使用delay函數(shù)。

電路圖和連接說(shuō)明

按鈕引腳的一側(cè)連接到 STM32 的 3.3V，另一側(cè)通過(guò)下拉電阻連接到 STM32 的輸入引腳（PA0）。

關(guān)于使用下拉電阻器，當(dāng)按下或釋放按鈕時(shí)，微控制器只會(huì)在其輸入端獲得高電平或低電平。如果沒(méi)有下拉電阻，按鈕沒(méi)有按下，輸入端狀態(tài)不確定（不是高也不是低），并且容易受外界影響，輸入端電平可能是浮動(dòng)隨機(jī)值（忽高忽低）。

STM32F103C8與LCD的連接

下表顯示了 LCD (1602) 和 STM32F103C8 微控制器之間的引腳連接。

STM32F103C8中斷編程

程序很簡(jiǎn)單，使用Arduino IDE編程。

我們將一個(gè)變量從 0 開(kāi)始每秒自增1并將其顯示在 1602 LCD 上，每當(dāng)按下按鈕時(shí)，LED亮起，LCD 顯示屏?xí)@示“Interrupt”，松開(kāi)按鈕LED熄滅。

//聲明LCD 引腳連接到STM32 的哪個(gè)引腳
const int rs= PB10,en= PB11,d4= PB0,d5= PB1,d6= PC13,d7= PC14;
#include//LCD 庫(kù)
LiquidCrystal lcd (rs,en,d4,d5,d6,d7);//初始化LCD
volatile boolean ledOn = false; //LED狀態(tài)標(biāo)識(shí)


void setup()
{
  lcd.begin(16,2);// 將 LCD 設(shè)置為 16x2 類(lèi)型
  lcd.print("Hello World"); //LCD 顯示 Hello World!
  delay(2000); //延時(shí)2秒
  lcd.clear(); //清屏
  pinMode(PA1,OUTPUT); //將引腳 PA1 設(shè)置為輸出
  pinMode(PA0,INPUT); //將引腳 PA0 設(shè)置為輸入
  int i = 0;
  attachInterrupt(PA0,buttonPressed,CHANGE);// 創(chuàng)建外部中斷
}


void loop()
{
  lcd.clear();//清屏
  lcd.print("NUMBER:"); //LCD顯示NUMBER:
  lcd.print(i);//LCD 顯示“i”值
  ++i; //“i” 自增 1
  delay(1000); //延時(shí)1秒
}


void buttonPressed() //ISR中斷子函數(shù)
{
  //松開(kāi)按鈕
  if(ledOn) //當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)判斷LED 狀態(tài)標(biāo)識(shí)，如果LED是亮起狀態(tài)
  {
    ledOn=false; //則設(shè)置LED狀態(tài)標(biāo)識(shí)為熄滅
    digitalWrite(PA1,LOW); //同時(shí)把PA1設(shè)置為低電平，熄滅LED
  }
  
  //按下按鈕
  else // 否則（即如果LED狀態(tài)標(biāo)識(shí)為熄滅）
  {
    ledOn = true; //則設(shè)置LED狀態(tài)標(biāo)識(shí)為亮起
    digitalWrite(PA1,HIGH); //同時(shí)把PA1設(shè)置為高電平，點(diǎn)亮LED
    lcd.setCursor(0,1); //將光標(biāo)設(shè)置在第一列和第二行
    lcd.print("Interrupt"); //LCD顯示Interrupt
  }
}