芯课堂 | MCU之EXT

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概述

本文将介绍一下华芯微特MCU的嵌套向量中断控制器（NVIC）与外部中断/事件控制器（EXTI）的使用方法等。

01.嵌套向量中断控制器（NVIC）

NVIC的全称是Nested vectoredinterrupt controller，即嵌套向量中断控制器。

Cortex-M0和Cortex-M4提供了“嵌套向量中断控制器（NVIC）”用以管理中断事件。其中M0和M4提供的中断优先级及个数不一致，为了让您更加简单的使用这一功能，下面小编将以SWM190为例，给大家展示如何使用SWM系列产品的NVIC。

SWM190系列32位MCU（以下简称SWM190）内嵌ARM? CortexTM-M0内核，其中断优先级分为4级，可通过中断优先级配置寄存器（IRQn）进行配置。

特性

l? 4位中断优先级

l? 支持嵌套和向量中断

l? 硬件完成现场的保存和恢复

l? 动态改变优先级

l? 确定的中断时间

l? 可屏蔽中断

在中断发生时，内核比较中断优先级，并自动获取入口地址，并保护现场，将指定寄存器中数据入栈，此过程无需软件参与。中断服务程序结束后，由硬件完成出栈工作。同时支持“尾链”模式及“迟滞”模式，有效的优化了中断发生及背对背中断的执行效率，提高了中断的实时性。嵌套向量中断控制器管理着包括核异常等中断。关于更多的异常和NVIC编程的说明请参考SWM190数据手册及M0权威指南。

02.外部中断/事件控制器（EXTI）

EXTI的全程是External interrupt/event controller，即外部中断/事件控制器，管理了控制器的32个中断/事件线。每个中断/事件线都对应一个电平或者边沿检测，电平检测支持高电平/低电平检测；边沿检测包括上升沿/下降沿/双边沿触发。

EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置，可以单独配置为中断或者事件，以及触发事件的属性。

SWM190提供了32个中断供外设与核交互，其排列如表格 1所示。可以通过中断配置模块，将任意模块或具体IO的中断连接至指定中断编号。具体使用参考中断配置模块。

表格 1 中断编号及对应外设

03.SWM190 EXTI功能配置库函数

下面我们以最简单的按键输入为例，用外部中断的方法实现按键控制。在此例程中，我们将A4设为按键输入引脚，A5设为输出引脚，外接LED灯，通过按键翻转LED的状态来观察现象。

我们之前有讲到GPIO的配置方法，在这里就不在做赘述，将按键引脚通过GPIO_Init函数设为上拉输入，并与外部按键电路连接，将LED输出引脚通过GPIO_Init设置为输出，与外部LED引脚相连。然后进行外部中断配置：

在SWM190固件库中对外部中断的配置进行了说明，下面将根据库函数对SWM190的EXTI配置，首先来看一下EXTI_Init函数的原型void EXTI_Init(GPIO_TypeDef * GPIOx, uint32_t n, uint32_t mode)。这个函数的实现是在SWM190_exti.c文件中，若要使用该函数在相应的应用程序的前面包含SWM190_exti.h头文件。

函数的第一个参数为GPIO_ TypeDef，它是一个结构体类型，该类型在SWM190_gpio.h中被定义。具体参数为指定GPIO端口，有效值包括GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD、GPIOE；

第二个参数为uint32_t n指定GPIO引脚，有效值包括PIN0、PIN1、PIN2、... ... PIN14、PIN15；

第三个参数为uint32_t mode，为EXTI触发方式配置，有效值包括EXTI_FALL_EDGE（下降沿触发中断）、EXTI_RISE_EDGE（上升沿触发中断）、EXTI_BOTH_EDGE（双边沿触发中断）、EXTI_LOW_LEVEL（低电平触发中断）、EXTI_HIGH_LEVEL（高电平触发中断）；

配置GPIO中断引脚后，需要使能NVIC，将对应中断线连接至NVIC。并将引脚外部中断打开。具体配置函数如下所示：

接下来我们看下中断服务子函数，中断服务子函数与上面配置的外部中断线相对应，在中断服务函数中我们清中断并进行LED的翻转。

04.实验现象

下载好程序后，按下按键时LED点亮，再按下按键时LED熄灭，如此循环。