Jak używać przerwań w stm32f103c8

Przerwania to mechanizm, za pomocą którego I / O lub instrukcja może zawiesić normalne działanie procesora i zostać obsłużona tak, jakby miała najwyższy priorytet. Na przykład procesor wykonujący normalne wykonanie może również stale monitorować, czy wystąpi jakieś zdarzenie lub przerwanie. To jest, gdy następuje zewnętrzne przerwanie (jak z jakiegoś czujnika), wtedy procesor wstrzymuje swoje normalne wykonanie i najpierw obsługuje przerwanie, a następnie kontynuuje normalne wykonywanie.

W tym projekcie, aby zrozumieć Przerwania w STM32F103C8, użyjemy przycisku jako zewnętrznego przerwania. Tutaj będziemy zwiększać liczbę od 0 i wyświetlać ją na wyświetlaczu LCD 16x2, a po każdym naciśnięciu przycisku dioda zaświeci się, a na wyświetlaczu LCD pojawi się INTERRUPT. Dioda gaśnie, gdy tylko przycisk zostanie zwolniony.

Rodzaje przerwań i ISR

Przerwania można ogólnie podzielić na dwa typy:

Przerwania sprzętowe: Jeśli sygnał do procesora pochodzi z jakiegoś zewnętrznego urządzenia, takiego jak przycisk lub czujnik, lub z innego urządzenia sprzętowego, które generuje sygnał i nakazuje procesorowi wykonanie określonego zadania obecnego w ISR, nazywa się przerwaniami sprzętowymi.

Przerwania oprogramowania: Przerwania generowane przez instrukcje oprogramowania.

Procedura obsługi przerwania

Procedura obsługi przerwania lub procedura obsługi przerwania to zdarzenie, które zawiera mały zestaw instrukcji, a gdy wystąpi przerwanie, procesor najpierw wykonuje kod obecny w ISR, a następnie kontynuuje zadanie, które wykonywał przed przerwaniem.

Składnia przerwania w STM32

ISR ma następującą składnię attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (pin), ISR, mode) w Arduino i to samo może być również użyte w STM32, ponieważ używamy arduino IDE do przesyłania kodu.

digitalPinToInterrupt (pin): Podobnie jak w płytce Arduino Uno mamy piny 2,3, aw mega mamy 2,3,18,19,20,21 na przerwania. W STM32F103C8 mamy również piny przerwań, które mogą być użyte do przerwań. Po prostu określamy pin wejściowy, którego używamy do przerwania. Ale podczas używania więcej niż jednego przerwań w tym samym czasie może być konieczne przestrzeganie pewnych ograniczeń.
ISR: Jest to funkcja obsługi przerwań, która jest wywoływana, gdy wystąpi zewnętrzne przerwanie. Nie ma argumentów i void return type.
Tryb: rodzaj przejścia do wyzwolenia przerwania

RISING: Aby wyzwolić przerwanie, gdy pin przechodzi z LOW do HIGH.
FALLING: Aby wywołać przerwanie, gdy pin przechodzi z WYSOKI do NISKI.
CHANGE: Aby wywołać przerwanie, gdy pin przechodzi z LOW do HIGH lub HIGH do LOW (tj., Gdy pin się zmienia).

Niektóre warunki podczas używania przerwania

Funkcja Interrupt Service Routine (ISR) musi być jak najkrótsza.
Funkcja Delay () nie działa wewnątrz ISR i należy jej unikać.

Wymagane składniki

STM32F103C8
Naciśnij przycisk
DOPROWADZIŁO
Rezystor (10 K)
LCD (16x2)

Schemat obwodu i połączenia

Jedna strona pinu przycisku jest podłączona do 3,3 V STM32, a druga strona jest podłączona do styku wejściowego (PA0) STM32 poprzez rezystor obniżający.

Zastosowano rezystor obniżający, dzięki czemu mikrokontroler otrzyma WYSOKI lub NISKI na wejściu tylko po naciśnięciu lub zwolnieniu przycisku. W przeciwnym razie bez rezystora obniżającego MCU może się pomylić i podać losowe wartości zmiennoprzecinkowe na wejście.

Połączenie między STM32F103C8 a LCD

Poniższa tabela przedstawia połączenie pinów między wyświetlaczem LCD (16X2) a mikrokontrolerem STM32F103C8.

STM32F103C8	LCD
GND	VSS
+ 5V	VDD
Do środka PIN potencjometru	V0
PB0	RS
GND	RW
PB1	mi
PB10	D4
PB11	D5
PC13	D6
PC14	D7
+ 5V	ZA
GND	K.

Programowanie STM32F103C8 na przerwania

Program do tego samouczka jest prosty i podany na końcu tego samouczka. Nie potrzebujemy programatora FTDI do programowania STM32, wystarczy podłączyć komputer do portu USB STM32 i rozpocząć programowanie za pomocą Arduino IDE. Dowiedz się więcej o programowaniu STM32 przez port USB.

Jak powiedzieliśmy, w tym samouczku będziemy zwiększać liczbę od 0 i wyświetlać ją na wyświetlaczu LCD 16x2 i po każdym naciśnięciu przycisku dioda zapali się, a na wyświetlaczu LCD pojawi się napis „INTERRUPT”.

Najpierw zdefiniuj połączenia pinów LCD z STM32. Możesz go zmodyfikować zgodnie ze swoimi wymaganiami.

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

Następnie dołączamy plik nagłówkowy wyświetlacza LCD. To wywołuje bibliotekę, która zawiera kod, w jaki sposób STM32 powinien komunikować się z LCD. Upewnij się również, że funkcja LiquidCrystal jest wywoływana z nazwami pinów, które właśnie zdefiniowaliśmy powyżej.

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

Zmienne globalne służą do przekazywania danych między ISR a głównym programem. Deklarujemy zmienną ledOn jako zmienną, a także jako wartość logiczną, aby określić wartość True lub False.

volatile boolean ledOn = false;

Wewnątrz funkcji void setup () wyświetlimy komunikat wprowadzający i usuniemy go po 2 sekundach.

lcd.begin (16,2); lcd.print ("PRZEGLĄD OBWODU"); opóźnienie (2000); lcd.clear ();

Ponownie w tej samej funkcji void setup () musimy określić piny wejściowe i wyjściowe. Ustawiamy pin PA1 jako wyjście na LED i PA0 na wejście z przycisku.

pinMode (PA1, OUTPUT) pinMode (PA0, INPUT)

Będziemy również zwiększać liczbę, więc zadeklaruj zmienną o wartości zero.

int i = 0;

Teraz ważną częścią kodu jest funkcja attachInterrupt () , jest ona również zawarta w konfiguracji void ()

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (PA0), buttonPressed, CHANGE)

Określiliśmy pin PA0 dla zewnętrznego przerwania, a przyciskPressed jest funkcją, która ma być wywołana, gdy w pinie PA0 jest CHANGE (LOW na HIGH lub HIGH na LOW). Możesz również użyć dowolnej innej nazwy funkcji, kodu PIN i trybu zgodnie z wymaganiami.

Wewnątrz void loop () zwiększamy liczbę (i) od zera i wypisujemy liczbę na LCD (16x2).

lcd.clear (); lcd.print ("LICZBA:"); lcd.print (i); ++ i; opóźnienie (1000);

Najważniejszą częścią jest utworzenie funkcji obsługi przerwań zgodnie z nazwą, której użyliśmy w funkcji attachInterrupt () . Użyliśmy buttonPressed, więc utworzyliśmy tutaj funkcję void buttonPressed ()

void buttonPressed () { if (ledOn) { ledOn = false; digitalWrite (PA1, LOW); } else { ledOn = true; digitalWrite (PA1, HIGH); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("Przerwanie"); } }

Działanie tego przyciskuPressed () ISR:

Zgodnie z wartością zmiennej ledOn dioda LED włącza się i wyłącza.

STAN PRZYCISKU	ledOn (wartość)	LED (czerwony)	LCD (16x2)
NIEWYCIŚLONE	Fałszywy	POZA	-
PRASOWANY	Prawdziwe	NA	Pokazuje „INTERRUPT”

Jeśli wartość ledOn jest fałszywa, dioda LED pozostaje wyłączona, a jeśli wartość ledOn ma wartość True, to dioda LED zapala się, a wyświetlacz LCD pokazuje „Przerwanie”.

UWAGA: Czasami może występować efekt odbicia przełącznika i może liczyć wielokrotne wyzwolenie po naciśnięciu przycisku, jest to spowodowane kilkoma skokami napięcia z powodu mechanicznego powodu przełączania przycisku. Można to zmniejszyć, wprowadzając filtr RC.

Pełne działanie przerwań w STM32F103C8 pokazano na poniższym filmie.