1. Chapitre 4 : Programmation
des Interruptions Externes
(EXTI)
Platforme : STM32F4, API: HAL
2. Objectifs :
Expliquer le principe de EXTI:
Autoriser ou interdire des interruptions externes
Configurer les fronts (montant/descendant) d’une source
externe d’interruption
Manipulation des drapeaux relatifs au contrôleur
d’interruption
Développer une application
1 EXTI with HAL
4. Principe de Fonctionnement
Interruption = coupure de l’exécution séquentielle de la fonction
principale ( main) pour l’exécution d’une fonction spéciale
appelée routine d’interruption.
L’adresse de cette routine est prédéfinie par le système suivant la
nature de l’interruption
Dans ce chapitre on traitera les interruptions de nature externe
(EXTI) qui sont survenues suite à un front détecté au niveau d’une
broche d’entrée.
3 EXTI with HAL
5. Principe de Fonctionnement
Pour programmer un MCU en mode interruption, utiliser des
registres spéciaux afin de :
Définir la source d’interruption
Configurer la source d’interruption
Autoriser cette source d’interruption
Écrire le code de la routine d’interruption
4 EXTI with HAL
6. NVIC: Nested vectored interrupt controller
C’est le vecteur d’interruption, il permet :
La configuration de 82 interruptions masquables pour le
STM32F405xx/07xx
La gestion de 16 lignes d’interruption
La gestion de 16 niveau de priorité (4 bits de configuration)
EXTI with HAL
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8. • Chaque GPIO peut être utilisé comme entrée d’interruption
• On peut gérer 23 sources d’interruption différentes Matériel/
Événement
• Déclenchement sur front montant ou descendant ou les deux en
même temps.
• Une source logicielle pourrait être configurée pour déclencher un
évènement d’interruption
• Toute interruption externe peut être masquée
• Chaque interruption est associée à un bit d’état (drapeau)
indiquant l’état de l’interruption. Ce bit doit être remis à 0 pour
autoriser une deuxième fois l’interruption( dans le pending
request register)
Interruption externe: EXTI
7 EXTI with HAL
9. Interruption externe: EXTI : 23 sources
8 EXTI with HAL
adresses des vecteurs
d’interruption pour les
EXTI
10. Interruption externe: EXTI : 23 sources
Les 7 autres lignes d’interruption sont :
EXTI ligne 16 est reliée à PVD output (Programmable voltage
detector)
EXTI ligne 17 est reliée à RTC Alarm event
EXTI ligne 18 est reliée à USB OTG FSWakeup event
EXTI ligne 19 est reliée à EthernetWakeup event
EXTI ligne 20 est reliée à USB OTG HSWakeup event
EXTI ligne 21 est reliée à RTCTamper etTimeStamp events
EXTI ligne 22 est reliée à RTCWakeup event
EXTI with HAL
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11. Comment programmer une interruption
1. Activer l’horloge de l’AFIO: bit 0 de RCC_APB2ENR
2. Sélectionner la ligne d’interruption par configuration de
l’un des 4 registres:
a) AFIO_EXTICR1 pour connecter la source externe (pine GPIO) vers EXTI0 ou EXTI1 ou EXTI2 ou
EXTI3
b) AFIO_EXTICR2 pour connecter la source externe (pine GPIO) vers EXTI4 ou EXTI5 ou EXTI6 ou
EXTI7
c) AFIO_EXTICR3 pour connecter la source externe (pine GPIO) vers EXTI8 ou EXTI9 ou EXTI10 ou
EXTI11
d) AFIO_EXTICR4 pour connecter la source externe (pine GPIO) vers EXTI12 ou EXTI13 ou EXTI14 ou
EXTI15
3. Autoriser l’interruption par le registre EXTI_IMR
4. Choisir le/les fronts de la source par les registres
EXTI_RTSR et EXTI_FTSR
5. Connecter l’interruption au NVIC
10 EXTI with HAL
16. Interrupt mask register (EXTI_IMR)
Bits N° Name Description
Bits [31:23] Reserved must be kept at reset value (0)
Bits[22:0]
MRx: Interrupt Mask on line x 0: Interrupt request from Line x is masked
1: Interrupt request from Line x is not masked
Address offset: 0x00h
Reset Value : 0x00000000
Les Registres de EXTI
15 EXTI with HAL
17. Rising trigger selection register (EXTI_RTSR)
Bits N° Name Description
Bits [31:23] Reserved must be kept at reset value (0)
Bits[22:0]
TRx: Rising trigger event configuration bit
of line x
0: Rising trigger disabled for input line.
1: Rising trigger enabled for input line.
Address offset: 0x08h
Reset Value : 0x00000000
Les Registres de EXTI
16 EXTI with HAL
18. Falling trigger selection register (EXTI_FTSR)
Bits N° Name Description
Bits [31:23] Reserved ,must be kept at reset value (0)
Bits[22:0]
TRx: Falling trigger event configuration bit
of line x
0: Falling trigger disabled for input line.
1: Falling trigger enabled for input line.
Address offset: 0x0C
Reset Value : 0x00000000
Les Registres de EXTI
17 EXTI with HAL
19. Pending register (EXTI_PR): Etats des interruptions en cours, l’utilisateur
doit effacer le drapeu correspondant après chaque interruption
Bits N° Name Description
Bits [31:18] Reserved ,must be kept at reset value (0)
Bits[17:0] PRx: Pending bit
0: No trigger request occurred
1: selected trigger request occurred
This bit is set when the selected edge event arrives on the external
interrupt line. This bit is cleared by writing a 1 into the bit or by changing
the sensitivity of the edge detector.
Address offset: 0x14h
Reset Value : undefined
Les Registres de EXTI
18 EXTI with HAL
21. Le APIs de l’EXTI
Source files : stm32f4xx_hal_gpio.c
stm32f4xx_it.c
stm32f4xx_hal_msp.c
stm32f4xx_hal_cortex.c
EXTI with HAL
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22. Logique de fonctionnement par HAL
1) Configurer la broche en mode EXTI dans la function
HAL_GPIO_Init
2) Relier la ligne d’interruption à NVIC par les deux fonctions
a. HAL_NVIC_SetPriority
b. HAL_NVIC_EnableIRQ
3) Implémenter la routine d’interruption dans le fichier main.c
HAL_GPIO_EXTI_Callback(). Cette fonction est
imlplémentée en weak dans le fichier stm32f4xx_hal_gpio.c:
__weak void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
4) On peut ne pas toucher à cette fonction et implémenter la
routine d’interruption dans le fichier stm32f4xx_it.c
EXTI with HAL
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23. 1) HAL_GPIO_Init et Mode exti
EXTI with HAL
22
Même fonction que celle du chapitre GPIO
Pour configurer une pine en entrée EXTI (exemple PA0)
Vérifier le traitement des registres dans le fichier
stm32f4xx_hal_gpio.c
/*Configure GPIO pin : PA0 */
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
24. 2) HAL_NVIC_SetPriority
EXTI with HAL
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void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn,
uint32_t PreemptPriority,
uint32_t SubPriority)
IRQn: External interrupt number.
* This parameter can be an enumerator of IRQn_Type enumeration
* (For the complete STM32 Devices IRQ Channels list, please refer to stm32f4xxxx.h
PreemptPriority:The preemption priority for the IRQn channel.
* This parameter can be a value between 0 and 15
* A lower priority value indicates a higher priority
SubPriority: the subpriority level for the IRQ channel.
* This parameter can be a value between 0 and 15
* A lower priority value indicates a higher priority.
25. void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)
void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)
Enables a device specific interrupt in the NVIC interrupt controller.
IRQn: External interrupt number. This parameter can be an
enumerator of IRQn_Type enumeration
Remarque:To configure interrupts priority correctly, the
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping() function should be called
before.
Le HAL configure le groupe par la fonction HAL_Init() définit dans
stm32f4xx_hal.c qui à son tour appelle la fonction HAL_MspInit.
La fonction HAL_MspInit appelle la fonction
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping qui fixe le groupe par défaut à 4.
EXTI with HAL
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26. Interrupt priority grouping
To increase priority control in systems with interrupts, the
NVIC supports priority grouping.This divides each interrupt
priority register entry into two fields:
Only the group priority determines preemption of interrupt exceptions.
When the processor is executing an interrupt exception handler,
another interrupt with the same group priority as the interrupt being
handled does not preempt the handler,
If multiple pending interrupts have the same group priority, the
subpriority field determines the order in which they are processed. If
multiple pending interrupts have the same group priority and subpriority,
the interrupt with the lowest IRQ number is processed first.
Pour le deuxième cas penser à utiliser le groupe 4:
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);
EXTI with HAL
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27. void EXTI0_IRQHandler(void)
Cette fonction doit être définit dans le fichier stm32f4xx_it.c
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}
Le traitement de l’interruption peut être définit dans cette
fonction ou dans la fonction HAL_GPIO_EXTI_Callback qui est
appelée par la fonction HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler
EXTI with HAL
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32. Call back function
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_14);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_15);
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_13);
}
EXTI with HAL
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