STM32F103ZET6外部中断编程实战指南

STM32F103ZET6是STMicroelectronics（意法半导体）生产的一款基于ARM Cortex-M3核心的高性能微控制器，广泛应用于嵌入式系统。该微控制器拥有丰富的外设接口和强大的中断处理能力，特别适合用于需要快速反应外部事件的应用场景。 在开发STM32F103ZET6时，编写中断服务程序是实现快速响应外部事件的关键环节。中断服务程序（Interrupt Service Routine，ISR）是当微控制器的中断事件发生时，由微控制器自动调用执行的一段代码。编写中断服务程序需要理解以下几个核心知识点： 1. 中断源与中断向量：STM32F103ZET6具有多个中断源，包括外部中断（EXTI），定时器中断，串口通信中断等。每个中断源都有一个唯一的中断向量号，对应的中断向量表中存储了中断服务程序的入口地址。当中断事件发生时，微控制器会根据中断向量表跳转到相应的中断服务程序执行。 2. 中断优先级：STM32F103ZET6支持中断优先级配置，允许开发者为不同的中断源设置优先级，以解决中断冲突问题。当中断同时发生时，微控制器会根据优先级决定处理顺序。 3. 中断配置：在编写中断服务程序之前，需要先配置相关的中断源。这通常包括使能中断源、配置中断触发方式（上升沿触发、下降沿触发、双边沿触发、软件触发等）、配置中断优先级以及使能中断（使能中断请求）等步骤。 4. 中断服务程序的编写：中断服务程序的编写需要遵循一定的规范，以确保程序的正确性和效率。通常在ISR中应当尽量缩短处理时间，如果需要进行复杂处理，可以通过事件标志或消息队列的方式在主循环中进一步处理。 5. 中断管理：在程序中管理中断还可能涉及关闭和开启中断、保存和恢复中断状态等操作。在执行关键代码时，可能需要临时关闭中断以避免打断，执行完毕后再恢复中断状态。 6. 延时函数：在某些特定情况下，可能需要在中断服务程序中使用延时。但一般不建议在ISR中进行长时间的延时操作，因为这会阻塞其他中断的响应。 7. 中断嵌套：STM32F103ZET6支持中断嵌套，即一个中断服务程序执行过程中可以被更高优先级的中断打断。中断嵌套需要特别注意中断优先级的配置以及中断服务程序的编写，避免死锁或者竞态条件。 8. 低功耗与中断：在设计低功耗系统时，中断还常常与唤醒功能结合使用。例如，可以配置某些GPIO引脚的外部中断为唤醒事件，当有外部事件发生时，唤醒处于低功耗模式的系统。 由于文件名称列表中仅提到了“外部中断”，本文主要针对外部中断（EXTI）进行讨论。在STM32F103ZET6中，外部中断的配置和管理是实现中断机制的基础。外部中断配置通常涉及GPIO的中断模式设置、中断触发边沿的配置、中断优先级的设置以及外部中断的使能。 编写STM32F103ZET6的外部中断程序时，应按照以下步骤进行： a) 配置GPIO为输入模式，并设置为浮空输入、上拉/下拉输入或者模拟输入，根据实际的硬件设计需求来决定。 b) 配置EXTI线路与对应的GPIO引脚相连，确保中断线路与引脚一一对应。 c) 选择并配置EXTI的触发方式，包括上升沿、下降沿、双边沿触发或者低电平触发。 d) 设置中断优先级，这一步是可选的，取决于系统设计时是否需要处理不同紧急程度的中断。 e) 在NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中断控制器）中使能EXTI对应的中断通道。 f) 编写EXTI中断服务程序，处理中断事件，并在处理完毕后执行中断返回。 g) 确保在主程序中将EXTI配置为允许中断，即在程序的初始化部分加入使能中断的相关代码。 以上步骤完成后，STM32F103ZET6微控制器就能对指定的外部中断源做出响应，执行相应的中断服务程序。在实际应用中，开发者可能还会使用到中断优先级分组、中断屏蔽寄存器、中断标志位和中断清除等功能，以实现更加复杂和精细的中断管理。