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入门嵌入式开发:打造一个简易抢答器项目指南

最编程 2024-07-27 22:45:03
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本篇以一个简单的抢答器来学习外部中断。

文章目录

  • ​​前言​​
  • ​​一、项目概况​​
  • ​​1.1项目需求​​
  • ​​1.2 项目来源​​
  • ​​1.3开发环境​​
  • ​​1.4项目意义​​
  • ​​二、开发步骤​​
  • ​​2.1涉及硬件电路​​
  • ​​2.2项目代码​​
  • ​​2.2.1中断配置​​
  • ​​总结​​

前言

  前一篇大致了解了什么是中断,中断需要配置的参数,再结合之前的按键输入,这一篇实战一下。


​提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考​

一、项目概况

1.1项目需求

  1. 两个按键,按下后蜂鸣器都会响;
  2. 1号按键按下,led红灯长亮;2号按键按下,led蓝灯长亮;
  3. 任意一个按键按下后,另一个按键按下将没有任何反应;也就是说led只会有一种颜色。

1.2 项目来源

  作者脑洞;

1.3开发环境

  软件:keil5;
  硬件:野火挑战者开发板。

1.4项目意义

  可以用在很多娱乐活动中,也可以增加家庭娱乐气氛,也可以用来维持讨论时的纪律,工作的人应该都知道讨论问题尤其是要负责任的问题时,有多么吵。

二、开发步骤

2.1涉及硬件电路

  电路图请参考之前按键检测试验,这里不放了。

2.2项目代码

2.2.1中断配置

  代码如下(示例):

  exti.h

#ifndef __EXTI_H
#define __EXTI_H

#include "stm32f4xx.h"

#define KEY1_INT_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY1_INT_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define KEY1_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_0
#define KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE EXTI_PortSourceGPIOA
#define KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE EXTI_PinSource0
#define KEY1_INT_EXTI_LINE EXTI_Line0
#define KEY1_INT_EXTI_IRQ EXTI0_IRQn

#define KEY1_IRQHandler EXTI0_IRQHandler

#define KEY2_INT_GPIO_PORT GPIOC
#define KEY2_INT_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define KEY2_INT_GPIO_PIN GPIO_Pin_13
#define KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE EXTI_PortSourceGPIOC
#define KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE EXTI_PinSource13
#define KEY2_INT_EXTI_LINE EXTI_Line13
#define KEY2_INT_EXTI_IRQ EXTI15_10_IRQn

#define KEY2_IRQHandler EXTI15_10_IRQHandler

/*******************************************************/


void EXTI_Key_Config(void);

#endif /* __EXTI_H */

  exti.c

#include "exti.h"

static void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;


NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY1_INT_EXTI_IRQ;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);


NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY2_INT_EXTI_IRQ;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void EXTI_Key_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(KEY1_INT_GPIO_CLK|KEY2_INT_GPIO_CLK ,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

NVIC_Configuration();

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_INT_GPIO_PIN;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

GPIO_Init(KEY1_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

SYSCFG_EXTILineConfig(KEY1_INT_EXTI_PORTSOURCE,KEY1_INT_EXTI_PINSOURCE);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY1_INT_EXTI_LINE;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY2_INT_GPIO_PIN;

GPIO_Init(KEY2_INT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

SYSCFG_EXTILineConfig(KEY2_INT_EXTI_PORTSOURCE,KEY2_INT_EXTI_PINSOURCE);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line = KEY2_INT_EXTI_LINE;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

  简单说一下,NVIC_Configuration(void)函数中定义了中断优先级以及初始化; EXTI_Key_Config(void)函数则是在按键输入的基础上又加了中断的一些配置,比如上升沿还是下降沿触发,触发的引脚是什么,宏定义中,注意外部中断用的是哪个,则后面的中断函数也需要用哪一个。

  app.c

#include "app.h"


enum Respond respond;

//³õʼ»¯app
void app_init(void)
{
respond=NOBODY;

}


uint8_t user_rank(void)
{
if(respond==NOBODY){
respond=FIRST;
return FIRST;
}else{
return NOBODY;
}
}

  app.h

#ifndef __APP_H
#define __APP_H

#include "stm32f4xx.h"
#define NONE 0
#define GAIN 1

enum Respond{
NOBODY =0,
FIRST=1
};

extern enum Respond respond;

void app_init(void);
uint8_t user_rank(void);

#endif

  app.c中做了一个user_rank函数,利用类似互斥锁的理论,来锁定哪一个先触发。

  stm32f4xx.c

void KEY1_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(KEY1_INT_EXTI_LINE) != RESET)
{
if(user_rank()==FIRST){
LED_RED;
}
EXTI_ClearITPendingBit(KEY1_INT_EXTI_LINE);
}
}

void KEY2_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(KEY2_INT_EXTI_LINE) != RESET)
{
if(user_rank()==FIRST){
LED_BLUE;
}
EXTI_ClearITPendingBit(KEY2_INT_EXTI_LINE);
}
}

  将中断函数放在stm32f4xx.c中,无论哪一个触发一次后,另一个按键将不会生效了。

#include "stm32f4xx.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "app.h"

void bsp_init(void)
{
BEEP_GPIO_Config();
// Key_GPIO_Config();
LED_GPIO_Config();
EXTI_Key_Config();
}

uint8_t key1_inspect()
{
if(KEY1_READ==KEY_ON){
return KEY_ON;
}else if(KEY1_READ==KEY_OFF){
return KEY_OFF;
}
}

uint8_t key2_inspect()
{
if(KEY2_READ==KEY_ON){
return KEY_ON;
}else if(KEY2_READ==KEY_OFF){
return KEY_OFF;
}
}

int main(void)
{

uint8_t led_status;

led_status=OFF;
bsp_init();
app_init();

while(1){

if(key1_inspect()==KEY_ON){
BEEP_ON;
while(key1_inspect()==KEY_ON){

}
BEEP_OFF;
}
if(key2_inspect()==KEY_ON){
BEEP_ON;
while(key1_inspect()==KEY_ON){

}
BEEP_OFF;
}

}
}

  main.c主要是按键按下后蜂鸣器的处理。

总结

  1、利用中断能节省资源,提高效率;
  2、能实现任务并行。
  3、在写上层逻辑中,要注意的是当多中断同时调用某一变量或者某一函数,最好加互斥锁,否则可能数据会出错。