📚 课程目录第3章外部中断控制LED

3. 外部中断控制LED

任务目标

使用STM32微控制器（以STM32F103系列为例），通过按键触发外部中断，在中断回调函数中翻转LED的亮灭状态。本案例聚焦于外部中断线的配置流程、中断优先级设置以及HAL库回调函数的实现机制。

硬件连接与前置条件

按键PA0连接至GND（按下为低电平），外部中断线0
LED接PC13（正极接PC13，负极经限流电阻接GND）
使用STM32CubeMX生成初始化代码，或手动配置以下GPIO与NVIC
开发环境：STM32CubeIDE或Keil MDK + HAL库

核心实现

以下代码基于STM32CubeMX生成的工程，在用户代码区添加中断回调与LED翻转逻辑。PA0配置为上拉输入，下降沿触发外部中断；PC13配置为推挽输出。

/* main.c - 用户代码区（USER CODE BEGIN/END之间） */

/* 在main函数中，MX_GPIO_Init()之后添加： */
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2, 0);      /* 设置抢占优先级为2，子优先级为0 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);              /* 使能EXTI0中断 */

/* 中断服务函数 - 放在stm32f1xx_it.c中 */
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}

/* 回调函数 - 放在main.c用户代码区 */
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
    {
        /* 按键按下（下降沿触发），翻转LED状态 */
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_PIN_13);
    }
}

/* GPIO初始化 - CubeMX生成的MX_GPIO_Init()中关键配置 */
void MX_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    /* 使能时钟 */
    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    /* PC13 - LED输出 */
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET);
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

    /* PA0 - 按键输入，上拉，下降沿触发 */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

中断优先级说明

STM32F103使用NVIC中断控制器，优先级分为抢占优先级和子优先级。通过HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2, 0)设置抢占优先级为2、子优先级为0。数值越小优先级越高。若系统中存在多个中断，需根据实时性要求分配优先级。本例中仅使用一个外部中断，优先级设置主要演示API用法。

运行与验证

编译并烧录代码至STM32开发板
上电后LED初始为熄灭状态（PC13输出低电平）
每次按下按键PA0（按下并释放），LED状态应翻转一次
使用调试器在回调函数处设置断点，按下按键可观察到程序进入中断回调

通过条件：每按一次按键，LED亮灭状态切换一次，且无抖动导致的多次翻转（若出现抖动，需在硬件上加RC滤波或在软件中做消抖处理）。

常见问题

按键无响应：检查PA0是否配置为上拉输入，按键另一端是否接GND；确认NVIC已使能
LED状态翻转异常：检查PC13引脚连接是否正确，部分开发板LED低电平点亮，需调整初始电平逻辑
中断误触发：机械按键存在抖动，可在回调中加10~20ms延时消抖，或使用定时器辅助消抖