3. 外部中断EXTI：边沿触发配置、中断服务函数编写、消抖处理实战

外部中断，说白了就是让单片机对外界的电平变化做出即时反应。你按一下按键，或者传感器输出一个跳变沿，CPU 就能立刻停下手里的事去处理。这节我们就把 CMS32 的 EXTI 彻底讲透。

3.1 边沿触发配置：上升沿、下降沿还是双沿？

CMS32 的每个 EXTI 通道都支持独立配置触发边沿。我个人习惯把 GPIO 的输入模式和 EXTI 的触发沿放在一起配，这样逻辑清晰，不容易漏。

配置代码其实不复杂，关键是寄存器别写错。我贴一段我项目里常用的初始化函数：

void EXTI_Init(void)
{
    // 1. 开启 GPIO 时钟和 EXTI 时钟
    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN;
    
    // 2. 配置 PA0 为输入模式（浮空输入）
    GPIOA->CRL &= ~(0x0F << 0);  // 清除 CNF0 和 MODE0
    GPIOA->CRL |= (0x04 << 0);   // 浮空输入模式
    
    // 3. 选择 PA0 作为 EXTI0 的输入源
    AFIO->EXTICR[0] &= ~AFIO_EXTICR1_EXTI0;
    AFIO->EXTICR[0] |= AFIO_EXTICR1_EXTI0_PA;
    
    // 4. 配置 EXTI 触发边沿（下降沿触发）
    EXTI->FTSR |= EXTI_FTSR_TR0;   // 使能下降沿触发
    EXTI->RTSR &= ~EXTI_RTSR_TR0;  // 关闭上升沿触发
    
    // 5. 取消屏蔽，使能中断
    EXTI->IMR |= EXTI_IMR_MR0;
    
    // 6. 配置 NVIC 优先级
    NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2);
    NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
}

3.2 中断服务函数编写：别在里面干重活

中断服务函数（ISR）的核心原则就一条：快进快出。你想想看，CPU 正在处理一个紧急中断，结果你在 ISR 里跑了个延时函数或者 printf，那其他中断就只能排队等着，系统实时性就崩了。

我建议 ISR 里只做三件事：

1. 读取中断标志位，确认中断源
2. 清除中断标志位
3. 设置一个全局标志或唤醒信号量

来看一个标准的 ISR 写法：

volatile uint8_t g_key_pressed = 0;  // 全局标志，主循环轮询

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    // 1. 检查中断标志
    if (EXTI->PR & EXTI_PR_PR0)
    {
        // 2. 清除标志位（写 1 清除）
        EXTI->PR = EXTI_PR_PR0;
        
        // 3. 设置标志，通知主循环处理
        g_key_pressed = 1;
        
        // 4. 绝对不要在这里做延时、打印、复杂计算！
    }
}

3.3 消抖处理实战：硬件消抖 vs 软件消抖

机械按键按下时，触点会弹跳几次，产生一连串的脉冲。如果不做消抖，一次按键可能触发 3~5 次中断。嗯，这里要注意，消抖不是可选项，是必选项。

3.3.1 硬件消抖

最简单的办法是在按键两端并联一个 0.1μF 电容。电容能吸收弹跳产生的毛刺。我一般用 RC 滤波：10kΩ 电阻串联 + 0.1μF 电容对地。这样硬件上就把大部分抖动滤掉了，软件负担小很多。

3.3.2 软件消抖

如果硬件已经做了消抖，软件可以只做简单的延时确认。如果硬件没做，那就得靠软件来扛。我常用的软件消抖策略有两种：

我个人更推荐状态机消抖，尤其是在项目里按键数量超过 2 个的时候。下面是一个基于定时器轮询的状态机消抖示例：

#define DEBOUNCE_TIME_MS  20   // 消抖时间 20ms
#define SAMPLE_INTERVAL_MS 5   // 采样间隔 5ms

typedef enum {
    KEY_STATE_IDLE,
    KEY_STATE_DEBOUNCE,
    KEY_STATE_PRESSED
} KeyState_t;

KeyState_t key_state = KEY_STATE_IDLE;
uint8_t debounce_count = 0;

void Key_Scan(void)
{
    uint8_t level = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0);
    
    switch (key_state)
    {
        case KEY_STATE_IDLE:
            if (level == 0)  // 检测到低电平（按键按下）
            {
                key_state = KEY_STATE_DEBOUNCE;
                debounce_count = 0;
            }
            break;
            
        case KEY_STATE_DEBOUNCE:
            if (level == 0)
            {
                debounce_count++;
                if (debounce_count >= (DEBOUNCE_TIME_MS / SAMPLE_INTERVAL_MS))
                {
                    key_state = KEY_STATE_PRESSED;
                    g_key_pressed = 1;  // 确认按键有效
                }
            }
            else
            {
                // 采样到高电平，说明是抖动，回到空闲状态
                key_state = KEY_STATE_IDLE;
            }
            break;
            
        case KEY_STATE_PRESSED:
            if (level == 1)  // 按键释放
            {
                key_state = KEY_STATE_IDLE;
            }
            break;
    }
}

3.4 本章知识体系

我把 EXTI 的配置、ISR 编写和消抖处理串成一张图，方便你对照理解：

3.5 避坑指南与经验总结

• 中断标志位必须手动清除：CMS32 的 EXTI 标志位不会自动清零，不清除的话会一直进中断。我见过新手调试时发现程序卡在 ISR 里出不来，就是忘了清标志。
• NVIC 优先级别设太高：如果 EXTI 优先级高于 SysTick，那延时函数、HAL_Delay 全都会失效。我一般把 EXTI 优先级设在 1~3 之间，留 0 给系统滴答定时器。
• 消抖时间不是越长越好：20ms 是机械按键的典型弹跳时间。如果设到 100ms，按键手感会变得很迟钝，用户按下去要等很久才有反应。
• 多按键共用一个 EXTI 通道？：不行。每个 EXTI 通道只能对应一个 GPIO 引脚。多个按键必须用不同的 EXTI 通道，或者用 GPIO 中断 + 软件轮询的方式。