STM32 CMSIS внешние прерывания и счетчик дребезга контактов

Внешние прерывания могут быть полезны например когда нужно зафиксировать кратковременные импульсы на пине микроконтроллера, по тому что обычный опрос пина не обязательно будет происходить в нужный момент времени. Для демонстрации полезности внешних прерываний, на микроконтроллере STM32, можно изготовить например счетчик дребезга контактов. Ранее, в данный блог, уже выкладывалась статья о внешних прерываниях для ATtiny2313 и настройке их на ассемблере. Такой счетчик показывает что дребезг есть при нажати на кнопку и даже при её отпускании, хотя при отпускании он заметно слабее и даже иногда может отсутствовать, хотя это зависит от конструкции кнопки. Счетчик дребезга контактов также может использоваться как генератор случайных чисел т.к. количество дребезга практически невозможно предсказать. М.б. на него можно, в некоторой степени повлиять например магнитом, но например в тандеме с псевдослучаным программным генератором, счетчик дребезга контактов может быть одновременно и устойчивым к внешним физическим воздействиям воздействиям и генерировать реально случайные числа.  Схема может быть например такой:

Рисунок 1 - Счетчик дребезга контактов кнопки

В микроконтроллере STM32F103 на плате "blue pill" может одновременно применяться не более 16ти датчиков внешних прерываний. Каждое из этих 16ти прерываний может быть переключено между портами к пинам соответствующим номеру прерывания т.е. например первое прерывание может быть на пине PA1 или PB1 (или PC1 если бы он был на данном микроконтроллере (на других микроконтроллерах STM32, с большим количеством пинов, это может быть)). По умолчанию все внешние прерывания работают на порту А поэтому, чтобы меньше возиться с настройками, можно использовать для внешних прерываний только пины порта A это сделает настройку внешних прерываний не сложной. Как обычно, нужно включить тактирование порта А в регистре APB2ENR, сделать это можно командой:

RCC->APB2ENR |= 1<<2;

Выбранный пин (пин А2) надо настроить на вход с альтернативной функцией и подтяжкой к +питания, сделать это можно командами:

GPIOA->CRL |= 1<<11; GPIOA->CRL &= ~(1<<10); GPIOA->ODR |= 1<<2;

Установить прерывания по восходящему фронту для пина А2 можно установкой в 1 бита 2 регистра XTI_RTSR:

Для этого в коде можно написать команду:

EXTI->RTSR |= (1<<2);

Для того чтобы аналогично включить прерывания по спаду, можно использовать регистр XTI_FTSR:

Для разрешения внешних прерываний пина 2, бит 2 регистра EXTI_IMR

 устанавливается в 1:

EXTI->IMR |= (1<<2);

Теперь чтобы прерывание сработало осталось разрешить его в NVIC командой:

NVIC_EnableIRQ (EXTI2_IRQn);

После этого можно написать функцию-обработчик прерывания:

void EXTI2_IRQHandler(void) { counter ++; EXTI->PR |= (1<<2); //сбросить флаг внешнего прерывания 2 }

Записью единицы в бит 2 регистра EXTI_PR сбрасывается флаг внешнего прерывания 2.

counter++  -инкремент счетчика дребезга контактов.

Помимо описанных выше команд, также понадобиться работа с UARTом (см. передача по UART - https://electe.blogspot.com/2022/01/uart-stm32f103c8-cmsis.html и прием по UART - https://electe.blogspot.com/2022/01/uart-stm32f103c8-cmsis_7.html) для вывода получения результатов и некоторые другие команды. Полный текст программы можно скопировать из поля:

#include "stm32f10x.h" int counter = 0; void sendSymbol(char symbol) { while (!(USART1->SR & 0b10000000)) {} USART1->DR = symbol; } void sendDigit(char digit) { while (!(USART1->SR & 0b10000000)) {} USART1->DR = digit+48; } int main(void) { char dat = '0'; RCC->APB2ENR |= 1<<2;// включить тактирование порта A GPIOA->CRL |= 1<<11; GPIOA->CRL &= ~(1<<10); GPIOA->ODR |= 1<<2;// подтяжка PA2 к + EXTI->RTSR |= (1<<2); //прерывания по восходящему фронту для пина 2 EXTI->IMR |= (1<<2); //разрешить внешние прерывания для пина 2 NVIC_EnableIRQ (EXTI2_IRQn); //разрешить прерывания в NVIC //настройка UART1 RCC->APB2ENR |= 1<<14; //вкл. тактирование UART1 // настройка вывода PA9 (TX1) на режим альтернативной функции с активным выходом GPIOA->CRH &= ~(1<<6); GPIOA->CRH |= (1<<7) | (1<<4) | (1<<5); // настройка вывода PA10 (RX1) на режим входа с подтягивающим резистором GPIOA->CRH &= ~(1<<10); GPIOA->CRH |= (1<<11); GPIOA->BSRR |= (1<<10); USART1->BRR = 7500; // 72 000 000 Гц / 9600 бод = 7500 USART1->CR1 |= (1<<2) | (1<<3) | (1<<13);//разблокировать UART1(13), прием (2) и передачу (3) по нему while(1) { while (!(USART1->SR & (1<<5))) {} //ждем прихода байта данных по UART1 dat = USART1->DR; //принять байт данных от pc if(dat == 'g') //'get' получить { for(int i=1000000;i>=10;i/=10) { //разделить число на цифры и вывести sendDigit((char)((counter%i)/(i*0.1))); } sendSymbol('\n'); counter = 0; } else { // error - ошибка sendSymbol('e'); sendSymbol('r'); sendSymbol('\n'); } } } //Обработчик EXTI 2 void EXTI2_IRQHandler(void) { counter ++; EXTI->PR |= (1<<2); //сбросить флаг внешнего прерывания 2 }

Результат работы счетчика дребезга контактов можно посмотреть на видео:

КАРТА БЛОГА (содержание)