中斷是一種機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制，I/O 或指令可以暫停處理器的正常執(zhí)行，并像具有最高優(yōu)先級(jí)一樣為自己提供服務(wù)。例如，執(zhí)行正常執(zhí)行的處理器也可以持續(xù)監(jiān)視某種事件或中斷的發(fā)生。也就是說(shuō)，當(dāng)發(fā)生外部中斷（例如來(lái)自某些傳感器）時(shí)，處理器暫停其正常執(zhí)行并首先提供中斷，然后繼續(xù)其正常執(zhí)行。

在本項(xiàng)目中，為了理解STM32F103C8中的中斷，我們將使用按鈕作為外部中斷。在這里，我們將從 0 開(kāi)始遞增一個(gè)數(shù)字并將其顯示在 16x2 LCD 上，每當(dāng)按下按鈕時(shí)，LED 就會(huì)亮起，LCD 顯示屏就會(huì)顯示中斷。松開(kāi)按鈕后，LED 立即熄滅。

中斷和 ISR 的類型

中斷大致可分為兩種類型：

硬件中斷：如果發(fā)給處理器的信號(hào)來(lái)自某些外部設(shè)備（如按鈕或傳感器）或來(lái)自某些其它硬件設(shè)備，則其產(chǎn)生信號(hào)并告訴處理器執(zhí)行ISR中存在的特定任務(wù)稱為硬件中斷。

軟件中斷：由軟件指令生成的中斷。

中斷服務(wù)例程

中斷服務(wù)例程或中斷處理程序是包含一小組指令的事件，當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，處理器首先執(zhí)行 ISR 中存在的這些代碼，然后繼續(xù)執(zhí)行中斷前正在執(zhí)行的任務(wù)。

STM32中斷的語(yǔ)法

ISR在Arduino中具有以下語(yǔ)法attachInterrupt（digitalPinToInterrupt（pin），ISR，mode），并且在STM32中也可以使用相同的語(yǔ)法，因?yàn)槲覀兪褂胊rduino IDE上傳代碼。

數(shù)字引腳到中斷（引腳）：就像在Arduino板Uno中一樣，我們有引腳2，3，在mega中我們有2，3，18，19，20，21用于中斷。在STM32F103C8中，我們也有中斷引腳，任何GPIO引腳都可用于中斷。我們只是指定用于中斷的輸入引腳。但是，在同時(shí)使用多個(gè)中斷時(shí)，我們可能需要遵循一些限制。

ISR：它是發(fā)生外部中斷時(shí)調(diào)用的中斷處理程序函數(shù)。它沒(méi)有參數(shù)和 void 返回類型。

模式：觸發(fā)中斷的轉(zhuǎn)換類型

上升：當(dāng)引腳從低電平轉(zhuǎn)換到高電平時(shí)觸發(fā)中斷。

下降：當(dāng)引腳從高電平轉(zhuǎn)換到低電平時(shí)觸發(fā)中斷。

更改：當(dāng)引腳從低電平轉(zhuǎn)換到高電平或從高電平轉(zhuǎn)換到低電平時(shí)（即，當(dāng)引腳變化時(shí)），觸發(fā)中斷。

使用中斷時(shí)的一些條件

中斷服務(wù)例程功能 （ISR） 必須盡可能短。

延遲 （） 函數(shù)在 ISR 中不起作用，應(yīng)避免使用。

所需組件

STM32F103C8

按鈕

發(fā)光二極管

電阻器 （10K）

液晶顯示器 （16x2）

電路圖和連接

按鈕引腳的一側(cè)通過(guò)下拉電阻連接到STM32的3.3V，另一側(cè)通過(guò)下拉電阻連接到STM32的輸入引腳（PA0）。

使用下拉電阻，以便微控制器僅在按下或松開(kāi)按鈕時(shí)在其輸入端獲得高電平或低電平。否則，如果沒(méi)有下拉電阻，MCU可能會(huì)感到困惑，并向輸入提供一些隨機(jī)浮動(dòng)值。

STM32F103C8與液晶顯示器之間的連接

下表顯示了LCD（16X2）和STM32F103C8微控制器之間的引腳連接。

對(duì)STM32F103C8進(jìn)行中斷編程

本教程的程序很簡(jiǎn)單，在本教程結(jié)束時(shí)給出。我們不需要FTDI編程器來(lái)編程STM32，只需將PC連接到STM32的USB端口，然后使用Arduino IDE開(kāi)始編程。了解有關(guān)通過(guò)USB端口對(duì)STM32進(jìn)行編程的更多信息。

正如我們?cè)诒窘坛讨兴f(shuō)，我們將從 0 遞增一個(gè)數(shù)字并將其顯示在 16x2 LCD 上，每當(dāng)按下按鈕時(shí)，LED 就會(huì)亮起，LCD 顯示屏顯示“中斷”。

首先使用STM32定義LCD引腳連接。您可以根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行修改。

const int rs= PB10,en= PB11,d4= PB0,d5= PB1,d6= PC13,d7= PC14;

接下來(lái)，我們包括LCD顯示器的頭文件。這將調(diào)用包含STM32如何與LCD通信的代碼的庫(kù)。還要確保使用我們上面剛剛定義的引腳名稱調(diào)用函數(shù) LiquidCrystal。

include

LiquidCrystal lcd (rs,en,d4,d5,d6,d7);

全局變量用于在 ISR 和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)。我們將變量 ledOn 聲明為易失性，也聲明為布爾值以指定 True 或 False。

volatile boolean ledOn = false;

在 void setup（） 函數(shù)中，我們將顯示一條介紹消息并在 2 秒后清除它。

lcd.begin(16,2);

lcd.print("CIRCUIT DIGEST");

delay(2000);

lcd.clear();

同樣在相同的void設(shè)置（）函數(shù)中，我們需要指定輸入和輸出引腳。我們將引腳 PA1 用于輸出設(shè)置為 LED，將 PA0 設(shè)置為按鈕輸入。

pinMode(PA1,OUTPUT)

pinMode(PA0,INPUT)

我們還將增加一個(gè)數(shù)字，因此聲明一個(gè)值為零的變量。

int i = 0;

現(xiàn)在代碼的重要部分是attachInterrupt（）函數(shù)，它也包含在 void setup（） 中

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PA0),buttonPressed,CHANGE)

我們?yōu)橥獠恐袛嘀付艘_PA0，按鈕按下是當(dāng)PA0引腳中存在變化（從低到高或從高到低）時(shí)要調(diào)用的函數(shù)。您還可以根據(jù)需要使用任何其他功能名稱、引腳和模式。

在 void loop（） 中，我們從零遞增一個(gè)數(shù)字 （i），并在 LCD（16x2） 中打印該數(shù)字。

lcd.clear();

lcd.print("NUMBER:");

lcd.print(i);

++i;

delay(1000);

最重要的部分是根據(jù)我們?cè)?attachInterrupt（） 函數(shù)中使用的名稱創(chuàng)建一個(gè)中斷處理程序函數(shù)。我們使用了buttonPress，所以這里我們創(chuàng)建了一個(gè)函數(shù) void buttonPressed（）

void buttonPressed()

{

if(ledOn)

{

ledOn=false;

digitalWrite(PA1,LOW);

}

else

{

ledOn = true;

digitalWrite(PA1,HIGH);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Interrupt");

}

}

此按鈕的工作按下（）ISR：

根據(jù) ledOn 變量的值，LED 打開(kāi)和關(guān)閉。

如果 ledOn 值為假，則 LED 保持關(guān)閉狀態(tài)，如果 ledOn 值為真，則 LED 亮起，LCD 顯示屏顯示“中斷”。

注意：有時(shí)可能會(huì)有開(kāi)關(guān)去抖動(dòng)效應(yīng)，按下按鈕時(shí)可能會(huì)計(jì)算多次觸發(fā)，這是因?yàn)橛捎谇袚Q按鈕的機(jī)械原因?qū)е码妷撼霈F(xiàn)幾個(gè)尖峰。這可以通過(guò)引入RC濾波器來(lái)減少。

//INTERRUPTS IN STM32F103C8

//CIRCUIT DIGEST


const int rs= PB10,en= PB11,d4= PB0,d5= PB1,d6= PC13,d7= PC14; // declaring pin names and pin numbers of lcd

#include // including lcd display library

LiquidCrystal lcd (rs,en,d4,d5,d6,d7); // setting lcd and its parameters

volatile boolean ledOn = false; // variable declared as global



void setup()


{

lcd.begin(16,2); // setting LCD as 16x2 type

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); // puts CIRCUIT DIGEST IN LCD

delay(2000); // delay time

lcd.clear(); // clears lcd display

pinMode(PA1,OUTPUT); // set pin PA1 as output

pinMode(PA0,INPUT); // set pin PA0 as input

int i = 0; // declare variable i and initiliaze with 0


attachInterrupt(PA0,buttonPressed,CHANGE); // function for creating external interrupts



}


void loop() // void loops runs continuously

{

lcd.clear(); // clears lcd display

lcd.print("NUMBER:"); // puts NUMBER: in LCD display

lcd.print(i); // prints the values of i in LCD

++i; // increments value of i

delay(1000); // delays time


}


void buttonPressed() //

{

if(ledOn) // if statement depends on LedOn value

{

ledOn=false; // Makes ledOn false if it is True

digitalWrite(PA1,LOW); // digital writs the low vale to PA1 pin makes led OFF

}

else

{

ledOn = true; // Makes ledOn True if it is False

digitalWrite(PA1,HIGH); // digital writs the HIGH vale to PA1 pin makes led ON

lcd.setCursor(0,1); // sets cursor at first column and second row

lcd.print("Interrupt"); // puts INTERRUPT in LCD display

}

}