STM32的每个IO都可以作为外部中断输入。
STM32的中断控制器支持19个外部中断/事件请求：
线0~15：对应外部IO口的输入中断。
线16：连接到PVD输出。
线17：连接到RTC闹钟事件。
线18：连接到USB唤醒事件。

每个外部中断线可以独立的配置触发方式（上升沿，下降沿或者双边沿触发）以及使能，触发/屏蔽，专用的状态位。

从上面可以看出，STM32供IO使用的中断线只有16个，但是STM32F10x系列的IO口多达上百个，STM32F103ZET6(112),STM32F103RCT6(51)，那么中断线怎么跟io口对应呢？

以STM32F103ZET6(112)为例，它有七组端口，每组16个GPIO口，那么
GPIOx.0映射到EXTI0
GPIOx.1映射到EXTI1
…
GPIOx.15映射到EXTI15

是不是16个中断线就可以分配16个中断服务函数呢？
IO口外部中断在中断向量表中只分配了7个中断向量，也就是只能使用7个中断服务函数
从表中可以看出，外部中断线5~9分配一个中断向量，共用一个服务函数
外部中断线10~15分配一个中断向量，共用一个中断服务函数。
中断服务函数“名”可在启动文件中查找

外部中断常用库函数
①void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource);
//设置IO口与中断线的映射关系

exp: GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);

②void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
//初始化中断线：触发方式等

typedef struct
{
  uint32_t EXTI_Line;   //指定要配置的中断线           
  EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;   //模式：事件 OR中断
  EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger;//触发方式：上升沿/下降沿/双沿触发
  FunctionalState EXTI_LineCmd;  //使能 OR失能
}EXTI_InitTypeDef;

 EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line2;	 
 EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;	
 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
 EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

③ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
//判断中断线中断状态，是否发生

④void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
//清除中断线上的中断标志位

外部中断的一般配置步骤：
1.初始化IO口为“输入”。
GPIO_Init();

2.开启IO口复用时钟。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

3.设置IO口与中断线的映射关系。
void GPIO_EXTILineConfig();

4.初始化线上中断，设置触发条件等。
EXTI_Init();

5.配置中断分组（NVIC）。
NVIC_Init();

6.编写中断服务函数。
EXTIx_IRQHandler();

7.清除中断标志位
EXTI_ClearITPendingBit();

stm32按键硬件连接

PA0 下拉输入
PC5 上拉输入
PA15 上拉输入

中断是STM32中很重要的一个概念，如果想要单片机效率更高，就要摆脱查询式，用中断式来提高它的运行效率。今天讲的外部中断，就是GPIO口和4个特定中断/事件外设，由于中断比较复杂，就先讲概念，下一篇讲具体的实验代码。

一、中断和异常

1、中断——当需要出现时，CPU暂时停止当前程序的执行，转而执行处理新情况的程序和执行过程。
2、异常——处理器要复位，不可屏蔽中断，存储故障，这些由内核产生的就叫做异常，也就是硬件异常。

• 注：两者区别就是，中断一般发生与外部，异常发生于内部。
• 中断源三个来源：1、IO口；2、片上外设；3、内核。

二、NVIC和EXTI

1、嵌套向量中断控制器(NVIC)

可以看到，NVIC是属于Cortex-M3的，不可屏蔽中断和外部中断都由它处理，它的作用如下：

• 可嵌套中断支持
• 向量中断支持
• 动态优先级调整支持
• 中断延迟大大缩短
• 中断可屏蔽

NVIC可管理240个中断，15个异常

2、外部中断/事件控制器(EXTI)

EXTI是属于STM32的，功能如下：

• 每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽
• 每个中断线都有专用的状态位
• 支持多达20个软件的中断/事件请求
• 检测脉冲宽度低于APB2时钟宽度的外部信号。

管理STM32的16个IO口（占用 EXTI0至 EXTI15），以及片上的4个外设PVD输出，RTC闹钟事件，USB唤醒事件、以太网唤醒事件（按顺序占用EXTI16，EXTI17，EXTI18，EXTI19）
注意：以太网唤醒事件只适用于互联型。

（1）中断和事件的区别

• 中断：需要CPU参与，需要软件的中断服务函数才能完成中断后产生的结果
• 事件：靠脉冲发生器产生一个脉冲,进而由硬件自动完成这个事件产生的结果

（2）中断触发流程

1、输入线输入一个信号（中断）
2、进行边沿检测（上升沿或下降沿触发）
3、或门进入中断挂起请求寄存器
4、若打开了中断屏蔽寄存器，与门输出到NVIC中断检测电路

（3）事件触发流程

1、输入线输入一个信号（事件）
2、进行边沿检测（上升沿或下降沿触发）
3、若打开了事件屏蔽寄存器，与门输出一个1到脉冲发生器，产生一个脉冲，供其他外设使用。

3、中断/事件线的映像

通过相应寄存器，可以配置16个IO口具体哪一个为EXTI中断源，每一个中断线上只能映像一个IO口，比如，你映像了PA0，那PB0~PG0不能再作为中断源。

4、向量表

ST公司以M3为内核，制造了STM32单片机，制造过程中对支持的中断进行了裁剪，所以STM32只能支持60个中断，15个异常，如下，就是STM32公司支持的中断和异常，叫中断向量表，灰色部分就是15个异常，剩下的就是60个中断。

三、中断的优先级及分组

1、中断优先级

中断很多，如果同时有多个中断发生，该怎么办？这里讲一下优先级。

• 优先级：一种约定，优先级高的先做，优先级低的后做
• 优先级分为主优先级和次优先级
• 数字越小优先级越高
• 由名字可以知道，两个中断先比较主优先级，再比较次优先级

我们通过不同优先级例子来掌握什么是优先级。
1、假如有两个中断A，B同时到达：

先比较主优先级：A的主优先级高于B的主优先级，那么先执行中断A。

先比较主优先级：A，B主优先级一样，再比较次优先级：A的次优先级高，先执行中断A

先比价主优先级：A，B主优先级一样，再比较次优先级：A，B次优先级一样，这时候，就根据向量表中的位置，谁的中断号小就先执行谁。

2、假如有两个中断B先到，A后到：

B先来先执行B，执行到一半，A来了，A的主优先级比B的高，B暂时挂起，等待A执行完才能继续执行B，这就是主优先级的嵌套。

B先来先执行B，执行到一半，A来了，A，B的主优先级一样，这时候，尽管A的次优先级高，但此刻不能进行嵌套，只能等B执行完才能执行A。
总结：主优先级可以嵌套，次优先级不能嵌套。

2、中断优先级分组

优先级分组就是最多能设置的优先级个数

• 组0：4位设置次优先级，能设置16种次优先级（0-15）
• 组1：1位设置主优先级，3位设置次优先级，能设置2种主优先级（0-1）8种次优先级（0~7）
• 组2：2位设置主优先级，2位设置次优先级，能设置4种主优先级（0-3）4种次优先级（0-3）
• 组3：3位设置主优先级，1位设置次优先级，能设置4种主优先级（0-7）4种次优先级（0-2）
• 组4：4位设置主优先级，能设置16种主优先级（0-15）

四、NVIC寄存器组和EXTI寄存器

这里只讲需要手动设置的寄存器，想了解更多，请在Cortex-M3权威指南第八章查看。

1、NVIC寄存器组

（１）NVIC＿ISER（中断使能寄存器组）

这个寄存器组是中断使能寄存器组:
ISER0使能0~31号中断
ISER1使能32~63号中断
ISER2使能64~95号中断
ISER3使能96~127号中断
ISER4使能128~159号中断
ISER5使能160~191号中断
ISER6使能192~223号中断
ISER7使能224~239号中断
这个寄存器每一位管理一个中断,但是由于STM32是经过裁剪的,只有60个中断,所以这个寄存器组我们只用前两个 ISER0 和 ISER1。

（2）NVIC_IP（中断优先级控制的寄存器组）

这个寄存器用来设置优先级，每个寄存器只有8位，管理一个中断的优先级，那么有240中断你，就有240个PRI寄存器。因为大多数芯片采用的是小端存储，为了不同芯片代码移植方便，所以规定这个8位寄存器高四位设置优先级，低四位保留不用。
因为一个寄存器只有8位，为了统一，四个8位PRI寄存器凑成一个32位寄存器IP，如下图：

我们可以知道：

• NVIC_IP0设置0~3号中断优先级
• NVIC_IP1设置4~7号中断优先级
• …
• NVIC_IP59设置236~239号中断优先级

按这样，240个寄存器，4个4个组合起来，IP寄存器就变成了60个32位寄存器。
STM32只有60个中断，我们只使用IP0~IP14

（3）NVIC_AIRCR（应用程序中断及复位控制寄存器）

这个寄存器就是用来设置分组的寄存器，8~10位用来设置分组。
设置分组时，必须把钥匙写进去，不然不能进行写操作。比如：

NVIC_AIRCR|=0X05FA0500; 		//写入钥匙和分组2

2、EXTI寄存器

（1）EXTI_IMR（中断屏蔽寄存器）

这个寄存器就是用来开放来自线x的中断请求。

（2）EXTI_RTSR（上升沿触发选择寄存器）

输入信号为上升沿时有效

（3）EXTI_FTSR （下降沿触发选择寄存器）

输入信号为下降沿时有效

（4）EXTI_PR（挂起寄存器）

挂起寄存器，对应位为1，说明有中断触发请求，对应位写1可以清除状态，否则会反复进入中断服务函数。

五、外部中断配置寄存器 1~4

这些寄存器就是配置输入线映射的寄存器，总共有四个。


如上

• 向[3:0]位写入0001，说明中断/事件线0上，选择PB0为外部中断输入源
• 向[7:4]位写入0001，说明中断/事件线1上，选择PB1为外部中断输入源
  可以看到，选择几号引脚，就对应几号中断线。
  AFIO_EXTICR1（外部中断配置寄存器1 ），管理0—3号中断线
  AFIO_EXTICR2（外部中断配置寄存器2 ），管理4—7号中断线
  AFIO_EXTICR3（外部中断配置寄存器3 ），管理8—11号中断线
  AFIO_EXTICR4（外部中断配置寄存器4 ），管理12—15号中断线。

六、总结

1、关于外部中断配置步骤

• 1、开启复用时钟，设置映射关系（选择具体IO口引脚为中断输入源）
• 2、开放来自线x的中断请求
• 3、设置触发条件（上升沿、下降沿）
• 4、分配中断向量控制器（分组和设置优先级并使能）
• 5、编写中断服务函数（编写中断要处理的事情）

2、涉及寄存器总结

• 1、RCC_APB2ENR
  开启复用时钟
• 2、AFIO_EXTICR1~4
  选择中断输入源
• 3、EXTI_IMR
  开放中断请求
• 4、EXTI_RTSR和EXTI_FTSR
  选择触发条件
• 5、NVIC_AIRCR
  设置分组
• 6、NVIC_ISER0~1
  使能具体中断
• 7、NVIC_IP0~14
  设置优先级
• 8、EXTI_PR
  清除中断标志

一、STM32外部中断介绍

STM32的每一个IO口都可以作为外部中断的中断输入口。STM32F103的中断控制器支持19个外部中断/事情请求。每个中断都设有状态位，每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽设置。

STM32F103的19个外部中断为：

其中，STM32供IO口使用的中断线只有16个。STM32如何把16个中断线和IO口一一对应起来呢？STM32是这样设计的，GPIO的管脚GPIOx.0~GPIOx.15（x = A,B,C,D,E,F,G）分别对应中断线0~15，如此一来，每个中断线对应了最多7个IO口。举个例子说明，GPIOA.0、GPIOB.0、GPIOC.0、GPIOD.0、GPIOE.0、GPIOF.0、GPIOG.0对应中断线0。每个中断线上每次只能连接在1个IO口上，这样就需要通过配置来决定对应中断线配置到哪个GPIO上了。如下是GPIO和中断线的映射关系图：

二、实验要求

按下按键KEY1，采用外部中断方式控制LED1状态的翻转。

三、程序

1. IO口外部中断初始化步骤

（1）初始化IO口为输入；

（2）开启AFIO时钟；

（3）设置IO口与中断线的映射关系；

（4）初始化线上中断，设置触发条件等；

（5）配置中断分组（NVIC），并使能中断；

（6）编写中断服务函数。

void exit_init(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    
    key_init(); //按键初始化
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //复用AFIO时钟使能
    
    /****************GPIOE.3与中断线3进行映射***************/
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource3);  //KEY1-PE3，设置PE3和中断线3的映射
    
    /*********************初始化中断线上中断**********************/
    EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line3; //中断线3
    EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    //下降沿触发
    EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
    
    /*********************配置中断分组***********************/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;   //使能按键KEY1外部中断通道3
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //抢占优先级2
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子优先级2
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    
}

void EXTI3_IRQHandler(void) //外部中断3服务函数
{
    delay_ms(10);   //消抖
    if(KEY1 == 0)
    {
        LED1 = !LED1;
    }
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); //清除LINE3上的中断标志位
}

int main(void)
{
    exit_init();
    LED_init();
    delay_init();
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2
    while(1);
}