STM32F103C8T6核心开发板下，采用中断模式编程实现高低电平下，LED灯的亮与灭

采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯

前言

• 所有的事物都是依靠中断来解决问题的。计算机更是如此，依靠时钟发生器，人为的设置没几个时钟周期做一个任务，不管是否做完，一旦规定的时间到了，那么就要强制“中断”，以作下一个任务……就这样，直道所有的任务都作过了(但不一定都做完毕)，再接着做第一个没有做完的任务，就这样走而复始循环工作。完成所谓的“多任务”
• 中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统的应用大大提高了计算机效率
• 因此，本文将为大家介绍中断系统中较为简单的实验操作——在中断模式编程下，实现高低电平对LED灯亮与灭的控制

一、中断模式简介

1. 什么是中断？

• 你正在追电视剧《神雕侠侣》，正看得入迷的时候，电话响了，你暂停电视剧，去接电话，在接电话的过程中，门铃又响了，你暂时放下电话，去把门打开。如果追电视剧是在执行主程序，那么电话就是中断源，电话铃响了就是中断请求，暂停电视就是现场保护，接电话就是中断响应，门铃响了是更高一级的中断请求，去把门打开，那就是中断嵌套。开完门回来接着聊电话，那是中断返回，接完电话把电视剧暂停打开就是现场恢复。
  

2. 中断的作用

• 提高计算机系统效率。计算机系统中处理机的工作速度远高于外围设备的工作速度。通过中断可以协调它们之间的工作。当外围设备需要与处理机交换信息时，由外围设备向处理机发出中断请求，处理机及时响应并作相应处理。不交换信息时，处理机和外围设备处于各自独立的并行工作状态
• 维持系统可靠正常工作。现代计算机中，程序员不能直接干预和操纵机器，必须通过中断系统向操作系统发出请求，由操作系统来实现人为干预。主存储器中往往有多道程序和各自的存储空间。在程序运行过程中，如出现越界访问，有可能引起程序混乱或相互破坏信息。为避免这类事件的发生，由存储管理部件进行监测，一旦发生越界访问，向处理机发出中断请求，处理机立即采取保护措施。
• 满足实时处理要求。在实时系统中，各种监测和控制装置随机地向处理机发出中断请求，处理机随时响应并进行处理。
• 提供故障现场处理手段。处理机中设有各种故障检测和错误诊断的部件，一旦发现故障或错误，立即发出中断请求，进行故障现场记录和隔离，为进一步处理提供必要的依据。

3. 中断的类型

• 硬中断：通过处理器中断信号线产生的中断
• 软中断：通过非法指令或特殊指令触发的中断

4. 中断的意义

• 应用程序不必关心中断的发生与处理
• 中断服务程序不必关心应用程序的执行状态
• 中断是“上层应用”与“底层代码”的“分割边界”
  

5. 中断优先级与向量表

1、优先级：

• 多个中断同时出现时，处理器先响应高优先级的中断
• 低优先级中断的ISR执行时，可以被高优先级中断再次打断
• ISR比App Code拥有更高的执行优先级

2、向量表：

二、工程创建

1.实验要求

• 用stm32F103核心板的GPIOA端一管脚接一个LED，GPIOB端口一引脚接一个开关（用杜邦线模拟代替）。采用中断模式编程，当开关接高电平时，LED亮灯；接低电平时，LED灭灯

2. 要求分析

• 首先需要接一个LED灯，其次我们用一个开关来触发中断，使得我们按下开关LED亮，松开开关LED灭

• 粗略示意图：
  LED端：
  
  （这里表示用PA5端口输出控制LED灯）

  开关端：
  
  （开关按下表示到达PB9的电平为高电平，根据题目要求，开关按下时使得LED点亮即将杜邦线接到高电平的时候触发中断，使得接在PA5管脚输出高电平点亮LED灯）

3.创建STM32CubeMX工程

3.1 管脚配置

• 创建工程：
  

• 配置SYS：
  

• 配置A5、B9管脚：
  
  （ PA5选择输出==“Output”）：
  
  （PB9选择中断触发“EXTI_9”==）：
  

• 配置GPIO：
  由于是高电平点亮，所以PA5直接用默认的设置就可以了。重点得看到我们PB9的设置：
  

在 GPIO mode 中我们选择触发模式：
External Interrupt Mode with Rising edge trigger detection上升沿
External Interrupt Mode with Falling edge trigger detection下降沿
External Interrupt Mode with Rising/Falling edge trigger detection上升沿或下降沿
这里根据示意图选择为上升沿触发模式
GPIO Pull-up/Pull-down ：是选择是否为上拉或下拉输出，这里选择否
User Label ：设置为我们想要的名字，这里起名为==“switch interrupt”==，大家也可以取其他名字，但是一定要记得现在起的名字，后面需要用到（这一步也不是必须的）

3.2 环境配置

• 开启中断
  点击 NVIC，点击下面的使能 Enabled 开启中断：
  
• 中断优先级：
  
  中断优先级用于需要多个中断的工程先后顺序，这里只有一个中断，所以说不用关中断优先级
• 时钟树设置：
  

3.3 工程文件配置

• Project:
  
• Code Generator:
  

4. 代码编写

• 点击Drivers目录下的stm32f1xx_hal_gpio.c文件，看到第546行：
  
  这些代码都是HAL库中的中断函数，其中 ：voidHAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) 这个函数是遇到中断后跳转执行的函数；下方的 __weak ：表示这个函数是虚函数，需要重新编写

• 转到 main.c 文件中，将下面这段代码贴上去：

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{if( GPIO_Pin == switch_interrupt_Pin)//判断外部中断源{HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);//翻转PA5状态}
}

• 工程调试：
  

三、硬件实现

1. 线路连接

1.1 usb to ttl ----> STM32F103C8T6核心开发板

• 3V3 —> 3V3
• GND —> GND
• RXD —> A9
• TXD —> A10
  
  

1.2 STM32F103C8T6 ----> 面包板

• LED灯短脚 —> A5
• LED灯长脚 —> 3V3
• 芯片GND —> 面包板GND
• 杜邦线 —> 一端接B9，一段充当开关
  
  

2. 程序烧录

• 打开FlyMcu，选择对应生成的hex文件，开始烧录：
  

3. 结果展示

• 我方视角：

• 他方视角：

总结

本次博客内容，简单介绍了在STM32F103C8T6核心开发板下，采用中断模式编程，来实现高低电平下的LED灯亮与灭。
STM32Cube提供了固件库，用户可直接调用固件库函数来开发，并且可以很好的实现STM32-MCU全系列的代码一致性。同时STM32CubeMX工具提供的可视化引脚、外设、时钟等配置功能，可以帮助快速完成工程的建立、初始化，大大降低了开发者的工作量。
同时也期待大家能够积极留言，指出我存在的问题，谢谢！

参考文献：
https://blog.csdn.net/txmnQAQ/article/details/121128233?app_version=5.7.0&code=app_1562916241&csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22121128233%22%2C%22source%22%3A%22weixin_64559251%22%7D&uLinkId=usr1mkqgl919blen&utm_source=app
https://blog.csdn.net/qq_26387811/article/details/121159474?spm=1001.2014.3001.5502