【GD32F470紫藤派開(kāi)發(fā)板使用手冊】第三講 EXTI-按鍵中斷檢測實(shí)驗

3.1實(shí)驗內容

通過(guò)本實(shí)驗主要學(xué)習以下內容：

• EXTI中斷原理；
• 按鍵中斷檢測原理；

3.2實(shí)驗原理

3.2.1NVIC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內核組件，用于實(shí)現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種外設中斷以及4位中斷優(yōu)先等級配置（最多支持16個(gè)中斷有限等級），當中斷或異常產(chǎn)生時(shí)，系統自動(dòng)將當前處理器工作狀態(tài)壓棧，在執行完中斷服務(wù)子程序（ISR） 后自動(dòng)將其出棧。

有關(guān)NVIC中斷相關(guān)配置函數可參考gd32f4xx_misc.c，其中主要有以下幾個(gè)函數，其功能簡(jiǎn)介如下表所示。

3.2.2EXTI中斷原理

EXTI為外部中斷/事件控制器，GD32F4xx系列MCU EXTI可以最多支持23個(gè)相互獨立的邊沿檢測電路并且能夠向處理器內核產(chǎn)生中斷請求或喚醒事件。EXTI有三種觸發(fā)類(lèi)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(gè)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(shí)現對外部EXTI信號線(xiàn)進(jìn)行檢測判斷，當符合相關(guān)極性配置的EXTI信號出現后，將會(huì )發(fā)出EXTI請求，硬件EXTI請求與內部軟件觸發(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(jìn)行喚醒，也即是內部軟件也可以觸發(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。

注意：相同編號的引腳共用中斷入口，比如PA0、PB0、PC0均使用EXTI0中斷線(xiàn)，讀者在使用時(shí)需注意不同的EXTI中斷需要使用不同編號的GPIO引腳。

?軟件觸發(fā)EXTI中斷請求可通過(guò)設置EXTI_SWIEV軟件中斷事件寄存器實(shí)現，如下圖所示，設置相應控制位為1，即可實(shí)現軟件觸發(fā)EXTI中斷請求。

3.3硬件設計

本例程所使用的電路也為按鍵電路，具體可參考2.3章節描述。

3.4代碼解析

3.4.1主函數代碼解析

主函數代碼如下所示，主要包括驅動(dòng)初始化、LED初始化、key按鍵結構體初始化（此處將用戶(hù)按鍵配置為中斷模式，并將中斷回調函數注冊為USER_KEY_IRQHandler）、串口初始化以及NVIC配置，用戶(hù)按鍵使用的是PA1引腳，因而使能EXTI1_IRQn中斷號，延遲1S后，打印Example of key interrupt detection，之后進(jìn)入主循環(huán)，在主循環(huán)中查詢(xún)USER_KEY.press_timerms標志位，當USER_KEY被按鍵觸發(fā)中斷后，該標志將會(huì )被設置為PRESS_DOWN，然后被主循環(huán)檢測到后，將會(huì )打印USER_KEY is pressed to trigger an interrupt。

C
int main(void)
{
driver_init();
bsp_led_group_init();
bsp_led_on(&LED2);
bsp_led_off(&LED1);

/* 配置按鍵為中斷模式，并注冊按鍵回調函數 */
USER_KEY.key_gpio->gpio_mode = INT_LOW;
USER_KEY.key_gpio->int_callback = USER_KEY_IRQHandler;
bsp_key_init(&USER_KEY);
nvic_irq_enable(EXTI1_IRQn,0,0);

bsp_uart_init(&BOARD_UART);
delay_ms(1000);
printf_log("Example of key interrupt detection.\r\n");

while (1)
{
if(USER_KEY.press_timerms == PRESS_DOWN)
{
/* 檢測到按鍵被按下 */
USER_KEY.press_timerms = PRESS_NONE;
printf_log("USER_KEY is pressed to trigger an interrupt.\r\n");
}
}
}

3.4.2按鍵中斷回調函數

按鍵中斷回調函數如下所示，該函數在dvire_gpio_exti_handle中被調用，dvire_gpio_exti_handle在EXTI1_IRQHandler中被調用，其中EXTI2_IRQHandler為EXTI2的中斷服務(wù)程序入口。

C
void USER_KEY_IRQHandler(typdef_gpio_general *KEYx_IO)
{
if(SET==bsp_key_state_get(&USER_KEY))
{
USER_KEY.press_timerms=PRESS_DOWN;
bsp_led_toggle(&LED2);
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 EXTI1_IRQHandler(void)
{
dvire_gpio_exti_handle(USER_KEY.key_gpio);
}

3.5實(shí)驗結果

將本例程燒錄到紫藤派開(kāi)發(fā)板中，在液晶上首先將會(huì )打印Example of key interrupt detection.，之后按下USER_KEY按鍵后，將會(huì )打?。篣SER_KEYis pressed to trigger an interrupt.。

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