1. 准备工作

硬件准备

• 开发板
  首先需要准备一个小熊派IoT开发板,并通过USB线与电脑连接。

2.生成MDK工程

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；

• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

配置LED的GPIO引脚

查看小熊派开发板的原理图，如下：

所以接下来我们选择配置PC13引脚：

设置用户标签为LED：

配置GPIO引脚为外部中断引脚

查看小熊派开发板的原理图，如下：

所以接下来我们选择配置PB2引脚和PB3引脚为外部中断引脚：

因为没有设置硬件上拉，所以我们配置开启上拉电阻，并设置用户标签为KEY1和KEY2，接下来是最重要的一步：

• 开启下降沿触发中断：即在按下按键时电平由高变为低时触发

• 开启上升沿触发中断：即在按下按键后松开时电平由低变为高时触发

• 开启下降沿上升沿都触发中断：即在按下时触发，松开时再次触发

这里我选择开启下降沿触发中断：

配置NVIC设置中断优先级

知识小卡片 —— NVIC

NVIC全称Nested vectored interrupt controller，即嵌套向量中断控制器，用来决定中断的优先级。

NVIC在 ARM Conrtex-M 内核中，用一个 8 位的寄存器来配置，总共可以配置$2^8=256$级中断，但是 ST 公司在生产 STM32 的时候，发现一个小小的单片机根本用不了这么多，纯属浪费，所以将该寄存器的低 4 位 全部置0，只使用高 4 位来配置，这样一来 STM32 就只有$2^4=16$级中断啦。

简化为16级中断后，ST发现 STM32 内部这么丰富的外设，还是不方便配置，干脆人工给这4位来个分组，划分出了5个分组：

再次强调一下，这5种中断分组规则是人为的，用哪种规则，之后设置具体的优先级时对应就行，STM32默认使用的规则是 NVIC_PriorityGroup_0 。

STM32 的CPU判断优先级的方法如下：

• 先判断抢占优先级，数字越小，优先级越高；

• 若抢占优先级相同，判断子优先级，同样，数字越小，优先级越高；

知识小卡片结束啦~ 对NVIC有没有了解呢？

接下来在STM32CubeMX中配置中断优先级：

配置优先级分组

这里我配置使用中断优先级分组规则 NVIC_PriorityGroup_2：

配置具体的优先级大小

根据中断优先级分组规则 NVIC_PriorityGroup_2来设置具体的优先级大小：

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

STM32 HAL库中断处理机制

先打开stm32l4xx_it.c文件：

可以看到其中处理EXIT2和EXIT3中断都调用了同一个函数，但是EXIT2和EXIT3向该函数传入的参数不同：

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler();

那么，HAL库对于中断是如何处理的呢？我们打开 stm32l4xx_hal_gpio.c 文件，看一下该函数的原型，一探究竟：

/**
  * @brief  Handle EXTI interrupt request.
  * @param  GPIO_Pin Specifies the port pin connected to corresponding EXTI line.
  * @retval None
  */void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin){
  /* EXTI line interrupt detected */
  if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin);
    HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);
  }}

可以看到，在该函数中首先读取了一下中断寄存器，确认该中断是否发生，确认之后又调用了一个函数，并将接收到的参数 GPIO_Pin 继续传给该函数：

HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin);

该函数称为EXIT中断的回调函数，用来处理所有发生的EXIT中断事件。

那么，这个函数又干了什么呢？接着探索哈哈哈~

同样在stm32l4xx_hal_gpio.c文件中找到该函数的原型：

/**
  * @brief  EXTI line detection callback.
  * @param  GPIO_Pin: Specifies the port pin connected to corresponding EXTI line.
  * @retval None
  */__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */
  UNUSED(GPIO_Pin);

  /* NOTE: This function should not be modified, when the callback is needed,
           the HAL_GPIO_EXTI_Callback could be implemented in the user file
   */}

哈哈哈，这下是不是非常清楚了~

该回调函数使用__weak进行了弱定义，所以用户可以再次定义该函数，并且这个note写的非常清楚：

这个函数不应该被改变，如果需要使用回调函数，请重新在用户文件中实现该函数。

自己实现EXIT中断处理回调函数

这个函数放在哪都行，为了方便，我们放在gpio.c的最后。

实现的基本思想是：

• 因为所有的EXIT中断都会调用该函数，所以首先判断具体的中断事件；

• 对该中断事件进行处理

实现代码如下：

/* USER CODE BEGIN 2 *//**
 * @brief    EXIT中断回调函数
 * @param GPIO_Pin —— 触发中断的引脚
 * @retval    none
*/void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
    /* 判断哪个引脚触发了中断 */
    switch(GPIO_Pin)
    {
        case GPIO_PIN_2:
            /* 处理GPIO2发生的中断 */
            //点亮LED
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_SET);
            break;
        case GPIO_PIN_3:
            /* 处理GPIO3发生的中断 */
            //熄灭LED
            HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);
            break;
        default:
            break;
    }}/* USER CODE END 2 */

编译代码

编译整个工程：

设置下载器

实验现象

下载运行后，实验现象如下：

• 上电复位时LED处于熄灭状态；

• 按下KEY1，LED点亮；

• 按下KEY2，LED熄灭；

至此，我们已经学会了如何配置NVIC使用外部中断检测按键，并了解了NVIC和HAL库中断处理机制的一些基本知识，下一节讲述如何配置USART以及实现printf函数。