概述

EXTI（External Interrupt，外部中断）是stm32用于处理外部信号的重要模块，中断允许CPU暂停执行当前程序，转而去执行中断程序，处理完了继续返回主程序执行，中断的机制提高了CPU执行任务的灵活度，许多常见的任务离不开外部中断的支持，它通过引脚外部电平触发中断，例如按键触发中断、热敏/光敏电阻的感应控制电路、红外对射管计数、旋转编码器计数等，以下记录了EXTI标准库的相关配置。

中断向量表

stm32f10x系列芯片提供了68个可屏蔽中断通道，也即68个中断源，其中13个是内核的中断，用于处理内核的异常，在裸机开发中很少使用；其他常用的包括EXTI中断，定时器中断（定时任务）、DMA中断（通知转运数据）、串口、SPI、I2C、其他功能性中断（如看门狗中断、电压检测）等，说明几乎所有外设都能享用主控的中断资源。

因为硬件上的限制，stm32f10x通过固定的编址以存储中断程序位置，中断向量表是中断的一个重要数据结构，记录了中断服务和中断程序地址的映射关系，部分如下： 中断向量表 在裸机开发中通常不必关心地址值，但对操作系统和内核而言，这是重要的。

NVIC嵌套中断向量控制器

在裸机开发中，需要配置好EXTI服务程序、中断优先级，再配置相应引脚就能开启中断服务，负责前两个任务的是NVIC（Next Vector Interrupt Controoler）结构。 NVIC NVIC是服务于CPU的结构的中断仲裁结构，负责调配中断顺序，当多个机构申请中断时，NVIC会让最高优先级的中断通过CPU执行。

中断优先级（抢占与响应优先级）

stm32的中断优先级分为两种，分别是抢占优先级和响应优先级；抢占优先级是针对中断抢占行为的，例如一个中断抢占优先级低的程序可以再次中断，去执行抢占优先级高的中断程序，这种行为称嵌套中断。响应优先级是针对抢占优先级相同时，CPU首先响应响应优先级更高的中断。当抢占、响应优先级均相同时，CPU通常按照中断号顺序响应中断。stm32的优先级寄存器是4位，即最多16种优先等级，且无论抢占还是响应，0代表最高优先级，15代表最低优先级。

4位寄存器被自由分成抢占和响应优先级使用，为了细化，stm32定义了5种不同的分组用于描述不同的划分方法，这个和配置密切相关： 中断分组

EXTI细节

stm32f10x系列的EXTI资源包含20个，其中16个是引脚电平，其余四种分别是外加PVD输出（电压检测）、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒等，主要用于低功耗设计，本文主要介绍GPIO触发EXTI中断。

其次stm32的EXTI中断响应分为两种，一种是CPU的中断响应，代表CPU接收了中断，去执行某些逻辑任务；另外一种是事件响应，不会经过CPU处理，而是直接连接到其他片内外设（如ADC等）执行任务。EXTI的逻辑连接如图： EXTI 其中AFIO用于引脚的复用，可以理解成中断引脚的选择，逻辑上有16个中断引脚，但是实际引脚数目大于这个数目，比如PA/PB/PC组就有48个引脚了，因此只能通过AFIO将其中某些引脚映射到者16个中断引脚，因此规定同一个pin（数字相同）不能复用，例如PA0已经链接到EXTI0，PB0/PC0都不应该再作为中断引脚了。

其次在stm32中，虽然存在16个中断引脚，但是实际引脚响应只有7个函数，其中0——4仍然独享中断函数EXTI0——EXTI4，5——9引脚和10——15引脚分别共享EXTI9_5和EXTI15_10；

此外，EXTI支持的触发方式有四种：上升沿、下降沿、双边沿、软件触发；

EXTI中断实现旋转编码器计数

EXTI中断配置步骤如下，设置GPIO引脚、开启AFIO的复用，将设置EXTI中断源、EXTI配置，使用NVIC配置中断优先级和中断函数服务： 

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void Encoder_Init(void){
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);  //配置GPIOB时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //配置AFIO时钟，负责中断引脚的选择
    
    //配置PB0/PB1
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
    GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
    
    //EXTI中断源，20个，其中引脚16个，GPIO_PortSourceA-G，PinSource0—15
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource0);
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1);
    
    //类似GPIO结构体配置
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
    EXTI_InitStruct.EXTI_Line=EXTI_Line0|EXTI_Line1;  //20个中断源EXTI_Line0——19
    EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE;  //开启
    EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;  //中断响应/事件响应，前者
    EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;	 //下降沿触发
    EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
    
    //优先级分组2
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI1_IRQn;  //中断1通道
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;  //抢占优先级（分组2，取0—3）
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;  //开启
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=2; //响应优先级（分组2，取0—3）
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=EXTI0_IRQn;  //中断0通道
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;  //抢占优先级（分组2，取0—3）
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //开启
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;	//响应优先级（分组2，取0—3）
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}
EXTI配置来自Library/stm32f10x_exti.c，NVIC属于内核的杂项配置，来自Library/misc.c，其中NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel的配置比较特殊，因为和内核密切相关，因此要参考Start/stm32f10x.h,还需要从f10系下不同密度分类选择正确的宏定义，例如c8t6属于STM32F10X_MD，应该从此定义下寻找中断函数定义。

中断处理函数定义于汇编文件Start/startup_stm32f10x_md.s，然后对应将中断函数完善在头文件： 

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int16_t EncoderNum=0;

//中断源0的处理程序(只要中断发生就自动调用)
void EXTI0_IRQHandler(void){
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)==SET){  //确认0号引脚中断
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)==0){  //去抖，delay函数延迟高，任务去抖
			if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0)  //检测电平
				EncoderNum++;
			EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);  //清除中断，防止一直中断
		}
	}
}

//中断源1的处理程序(只要中断发生就自动调用)
void EXTI1_IRQHandler(void){
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1)==SET){  //确认1号引脚中断
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1)==0){
			if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)==1)  //检测电平
				EncoderNum--;
			EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//清除中断，防止一直中断
		}
	}
}

int16_t Encoder_Get(void){
	int16_t Num;  
	Num=EncoderNum;  //获取变化值，主程序累计变化值计数
	EncoderNum=0;
	return Num;
}
几个要点：

  1. 在中断处理函数中，习惯再次判断中断是否产生请求，使用EXTI_GetITStatus会检查对应寄存器标志位是否置位，处理完需要使用EXTI_ClearITPendingBit复位。 

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    ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line);
    void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line);
    EXTI文件下另一组相似的函数是： 
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    FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);
    void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line);
    这两个同样查看中断标志位，但一般不用于中断程序中，而是用于轮询系统（主程序）中判断某些外部中断是否发生。

  2. 旋转编码器的原理 中断分组 这里的旋转编码器是一种正交编码器，产生的信号如图，A相、B相的相位差为90°和-90°，因此能够识别编码器是正转还是反转，方波的频率也是编码器的速率，但是计数编码器一般不关心这个速率。

另一种可测方向、速率的编码器是使用方波来衡量速度，另一个信号用高低电平来表示方向正转还是反转，称带方向编码器，了解即可。

因此这里每次中断发生后，需要判断另一个相的电平，实际上判断高电平还是低电平均可，因为90°相位差二者总各占一半。

main函数：累计计数即可 

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//main.c
    OLED_Init();
    Encoder_Init();
    int16_t count = 0;
    while(1){
        OLED_ShowString(1,1,"Num:");
        count += Encoder_Get();  //累计
        OLED_ShowSignedNum(2,1,count,4);
    }