# 外部中断
## 中断的几个概念
### 中断是由内核管理的
> 中断是由（NVIC寄存器）Nested vectored interrupt controller，嵌套向量中断控制器管理的，这是内核级别的寄存器，在F103的数据参考手册找不到资料，需要在Coretx-M3权威指南查看。比如设置中断优先级分组就是在设置SCB->AIRCR寄存器，可以在==Coretx-M3权威指南==第七章查看。
### 共有多少个中断
> NVIC 共256个中断源，其中支持 1 至 240 个外部中断输入（其实就是外设的中断，通常写作 IRQs），也就是内核中断16个，但实际只用到10个内核中断，具体的中断类型可以在==Coretx-M3权威指南==查看。
>
> 内核级别的中断：
>
> 
>
> 外设的中断没有具体
>
> 
## 内核是怎么知道什么中断执行什么函数的
> 查看本笔记的第6章节
## 如何查看中断名与对应的中断服务函数
> 在启动文件中设置了中断向量表，这里其实就是中断服务函数名，并且在启动文件中进行了弱定义，因此我们只需在.c文件对对应的中断服务函数进行重定义即可。
>
> ```
> __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack
> DCD Reset_Handler ; Reset Handler
> DCD NMI_Handler ; NMI Handler
> DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler
> DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler
> DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler
> DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler
> DCD 0 ; Reserved
> DCD 0 ; Reserved
> DCD 0 ; Reserved
> DCD 0 ; Reserved
> DCD SVC_Handler ; SVCall Handler
> DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler
> DCD 0 ; Reserved
> DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
> DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
>
> ; External Interrupts
> DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog
> DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect
> DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper
> DCD RTC_IRQHandler ; RTC
> DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
> DCD RCC_IRQHandler ; RCC
> DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0
> DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1
> DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
> DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3
> DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4
> DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1
> DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2
> DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3
> DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4
> DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5
> DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6
> DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7
> DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 & ADC2
> DCD USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler ; USB High Priority or CAN1 TX
> DCD USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low Priority or CAN1 RX0
> DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1
> DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE
> DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5
> DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break
> DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update
> DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation
> DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare
> DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2
> DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3
> DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4
> DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event
> DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error
> DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event
> DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error
> DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1
> DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2
> DCD USART1_IRQHandler ; USART1
> DCD USART2_IRQHandler ; USART2
> DCD USART3_IRQHandler ; USART3
> DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10
> DCD RTC_Alarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI Line
> DCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspend
> DCD TIM8_BRK_IRQHandler ; TIM8 Break
> DCD TIM8_UP_IRQHandler ; TIM8 Update
> DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ; TIM8 Trigger and Commutation
> DCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture Compare
> DCD ADC3_IRQHandler ; ADC3
> DCD FSMC_IRQHandler ; FSMC
> DCD SDIO_IRQHandler ; SDIO
> DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5
> DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3
> DCD UART4_IRQHandler ; UART4
> DCD UART5_IRQHandler ; UART5
> DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6
> DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7
> DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ; DMA2 Channel1
> DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ; DMA2 Channel2
> DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3
> DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
> __Vectors_End
> ```
>
> 在 stm32f103xe.h枚举了中断类型，HAL\_NVIC\_EnableIRQ函数的参数就可选以下的
>
> ```
> NonMaskableInt_IRQn = -14, /*!< 2 Non Maskable Interrupt */
> HardFault_IRQn = -13, /*!< 3 Cortex-M3 Hard Fault Interrupt */
> MemoryManagement_IRQn = -12, /*!< 4 Cortex-M3 Memory Management Interrupt */
> BusFault_IRQn = -11, /*!< 5 Cortex-M3 Bus Fault Interrupt */
> UsageFault_IRQn = -10, /*!< 6 Cortex-M3 Usage Fault Interrupt */
> SVCall_IRQn = -5, /*!< 11 Cortex-M3 SV Call Interrupt */
> DebugMonitor_IRQn = -4, /*!< 12 Cortex-M3 Debug Monitor Interrupt */
> PendSV_IRQn = -2, /*!< 14 Cortex-M3 Pend SV Interrupt */
> SysTick_IRQn = -1, /*!< 15 Cortex-M3 System Tick Interrupt */
>
> /****** STM32 specific Interrupt Numbers *********************************************************/
> WWDG_IRQn = 0, /*!< Window WatchDog Interrupt */
> PVD_IRQn = 1, /*!< PVD through EXTI Line detection Interrupt */
> TAMPER_IRQn = 2, /*!< Tamper Interrupt */
> RTC_IRQn = 3, /*!< RTC global Interrupt */
> FLASH_IRQn = 4, /*!< FLASH global Interrupt */
> RCC_IRQn = 5, /*!< RCC global Interrupt */
> EXTI0_IRQn = 6, /*!< EXTI Line0 Interrupt */
> EXTI1_IRQn = 7, /*!< EXTI Line1 Interrupt */
> EXTI2_IRQn = 8, /*!< EXTI Line2 Interrupt */
> EXTI3_IRQn = 9, /*!< EXTI Line3 Interrupt */
> EXTI4_IRQn = 10, /*!< EXTI Line4 Interrupt */
> DMA1_Channel1_IRQn = 11, /*!< DMA1 Channel 1 global Interrupt */
> DMA1_Channel2_IRQn = 12, /*!< DMA1 Channel 2 global Interrupt */
> DMA1_Channel3_IRQn = 13, /*!< DMA1 Channel 3 global Interrupt */
> DMA1_Channel4_IRQn = 14, /*!< DMA1 Channel 4 global Interrupt */
> DMA1_Channel5_IRQn = 15, /*!< DMA1 Channel 5 global Interrupt */
> DMA1_Channel6_IRQn = 16, /*!< DMA1 Channel 6 global Interrupt */
> DMA1_Channel7_IRQn = 17, /*!< DMA1 Channel 7 global Interrupt */
> ADC1_2_IRQn = 18, /*!< ADC1 and ADC2 global Interrupt */
> USB_HP_CAN1_TX_IRQn = 19, /*!< USB Device High Priority or CAN1 TX Interrupts */
> USB_LP_CAN1_RX0_IRQn = 20, /*!< USB Device Low Priority or CAN1 RX0 Interrupts */
> CAN1_RX1_IRQn = 21, /*!< CAN1 RX1 Interrupt */
> CAN1_SCE_IRQn = 22, /*!< CAN1 SCE Interrupt */
> EXTI9_5_IRQn = 23, /*!< External Line[9:5] Interrupts */
> TIM1_BRK_IRQn = 24, /*!< TIM1 Break Interrupt */
> TIM1_UP_IRQn = 25, /*!< TIM1 Update Interrupt */
> TIM1_TRG_COM_IRQn = 26, /*!< TIM1 Trigger and Commutation Interrupt */
> TIM1_CC_IRQn = 27, /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt */
> TIM2_IRQn = 28, /*!< TIM2 global Interrupt */
> TIM3_IRQn = 29, /*!< TIM3 global Interrupt */
> TIM4_IRQn = 30, /*!< TIM4 global Interrupt */
> I2C1_EV_IRQn = 31, /*!< I2C1 Event Interrupt */
> I2C1_ER_IRQn = 32, /*!< I2C1 Error Interrupt */
> I2C2_EV_IRQn = 33, /*!< I2C2 Event Interrupt */
> I2C2_ER_IRQn = 34, /*!< I2C2 Error Interrupt */
> SPI1_IRQn = 35, /*!< SPI1 global Interrupt */
> SPI2_IRQn = 36, /*!< SPI2 global Interrupt */
> USART1_IRQn = 37, /*!< USART1 global Interrupt */
> USART2_IRQn = 38, /*!< USART2 global Interrupt */
> USART3_IRQn = 39, /*!< USART3 global Interrupt */
> EXTI15_10_IRQn = 40, /*!< External Line[15:10] Interrupts */
> RTC_Alarm_IRQn = 41, /*!< RTC Alarm through EXTI Line Interrupt */
> USBWakeUp_IRQn = 42, /*!< USB Device WakeUp from suspend through EXTI Line Interrupt */
> TIM8_BRK_IRQn = 43, /*!< TIM8 Break Interrupt */
> TIM8_UP_IRQn = 44, /*!< TIM8 Update Interrupt */
> TIM8_TRG_COM_IRQn = 45, /*!< TIM8 Trigger and Commutation Interrupt */
> TIM8_CC_IRQn = 46, /*!< TIM8 Capture Compare Interrupt */
> ADC3_IRQn = 47, /*!< ADC3 global Interrupt */
> FSMC_IRQn = 48, /*!< FSMC global Interrupt */
> SDIO_IRQn = 49, /*!< SDIO global Interrupt */
> TIM5_IRQn = 50, /*!< TIM5 global Interrupt */
> SPI3_IRQn = 51, /*!< SPI3 global Interrupt */
> UART4_IRQn = 52, /*!< UART4 global Interrupt */
> UART5_IRQn = 53, /*!< UART5 global Interrupt */
> TIM6_IRQn = 54, /*!< TIM6 global Interrupt */
> TIM7_IRQn = 55, /*!< TIM7 global Interrupt */
> DMA2_Channel1_IRQn = 56, /*!< DMA2 Channel 1 global Interrupt */
> DMA2_Channel2_IRQn = 57, /*!< DMA2 Channel 2 global Interrupt */
> DMA2_Channel3_IRQn = 58, /*!< DMA2 Channel 3 global Interrupt */
> DMA2_Channel4_5_IRQn = 59, /*!< DMA2 Channel 4 and Channel 5 global Interrupt */
> ```
## 外部中断
STM32F103 的 19 个外部中断为：\
EXTI 线 0~~15：对应外部 IO 口的输入中断。~~\
~~EXTI 线 16：连接到 PVD 输出。~~\
~~EXTI 线 17：连接到 RTC 闹钟事件。~~\
~~EXTI 线 18：连接到 USB 唤醒事件。~~\
~~EXTI 线 19：连接到以太网唤醒事件。~~\
~~从上面可以看出， STM32F1 供 IO 口使用的中断线只有 16 个，但是 STM32F1 的 IO 口却 远远不止 16 个，那么 STM32F1 是怎么把 16 个中断线和 IO 口一一对应起来的呢？GPIO 的管脚GPIOx.0~~GPIOx.15(x=A,B,C,D,E， F,G,H,I)分别对应中断线 0\~15。这\
样每个中断线对应了最多 9 个 IO 口，以线 0 为例：它对应了 GPIOA.0、 GPIOB.0、 GPIOC.0、\
GPIOD.0、 GPIOE.0、 GPIOF.0、 GPIOG.0。而中断线每次只能连接到 1 个 IO 口上，这样就需要 通过配置相应的寄存器，即外部中断配置寄存器AFIO\_EXTICRx,来决定对应的中断线配置到哪个 GPIO 上了。
## 外部中断的初始化
以正点原子的HAL库外部中断例程为例
```
//外部中断初始化
void EXTI_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //开启GPIOA时钟
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); //开启GPIOE时钟
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_0; //PA0
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_RISING; //上升沿触发
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLDOWN;
HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);
GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4; //PE3,4
GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_IT_FALLING; //下降沿触发
GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure);
//中断线0-PA0
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2,0); //抢占优先级为2，子优先级为0
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); //使能中断线0
//中断线3-PE3
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI3_IRQn,2,2); //抢占优先级为2，子优先级为2
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI3_IRQn); //使能中断线2
//中断线4-PE4
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,2,3); //抢占优先级为2，子优先级为3
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn); //使能中断线4
}
//中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0); //调用中断处理公用函数
}
void EXTI3_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_3); //调用中断处理公用函数
}
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_4); //调用中断处理公用函数
}
```
* 先初始化GPIO时钟
* 初始化AFIO时钟，这边没有体现是因为在初始化USART时已经初始化了
* 初始化GPIO，设置中断触发类型，并设置上下拉
* 配置NVIC，设置中断优先级，并开启中断
* 配置中断服务函数，EXTI0\_IRQHandler函数与启动文件的中断向量表设置一致，在该函数中又调用了HAL\_GPIO\_EXTI\_IRQHandler函数
首先通过\_\_HAL\_GPIO\_EXTI\_GET\_IT函数判断是哪个中断被触发，然后通过\_\_HAL\_GPIO\_EXTI\_CLEAR\_IT函数清除中断标志位。最后调用HAL\_GPIO\_EXTI\_Callback函数，该函数有HAL库先进性弱定义，再由用户自己编写覆盖重定义，用于实现自己的业务逻辑。
该函数具体如下
```
/**
* @brief This function handles EXTI interrupt request.
* @param GPIO_Pin: Specifies the pins connected EXTI line
* @retval None
*/
void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin)
{
/* EXTI line interrupt detected */
if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
{
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
}
}
```
* HAL\_GPIO\_EXTI\_Callback需要自行编写，里面是真正的自己需要让中断完成的业务逻辑
* 值得注意的是上述代码看似并没有对中断线进行设置，及设置中断线0映射到GPIOA0还是GPIOB0又或是GPIOE0,这是因为HAL\_GPIO\_Init函数里对此进行了处理，它对形如GPIO\_MODE\_IT\_RISING这样的中断模式进行了判断，当判断到模式为中断类型的话，就对AFIO->EXTICR寄存器进行设置
## 什么时候要开启AFIO时钟
> 是只要使用到重映射或者IO复用就要需要开启吗？不是的，只有需要对AFIO寄存器进行读写才需要开启，而什么时候需要用到呢？AFIO共有以下几个寄存器：
>
> 1、 事件控制寄存器（AFIO\_EVCR）\
> 2、 复用重映射和调试I/O 配置寄存器（AFIO\_MAPR） ：配置JTAG/SWD调试接口的IO口功能。 3、 外部中断配置寄存器1（AFIO\_EXTICR1）\
> 4、 外部中断配置寄存器2（AFIO\_EXTICR2）\
> 5、 外部中断配置寄存器3（AFIO\_EXTICR3）\
> 6、 外部中断配置寄存器4（AFIO\_EXTICR4）
>
> 具体来说：1、使用重映射时需要。2、使用外部中断时需要
## 为什么使用JTAG/SWD调试时不需要配置AFIO，也不用开启时钟
> AFIO\_MAPR寄存器用以配置是否开启JTAG/SWD调试，但是查看官方的文件SystemInit里面并没有对其进行设置，因为查看参考手册，发现默认复位状态，就是开启JTAG和SWD接口调试的，
>
> 
>
> 由于我们并没有对AFIO\_MAPR寄存器进行读写，自然也无需开启AFIO时钟