STM32 HAL库开发学习7. GPIO输入与中断配置

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

一、GPIO输入模式基础

在STM32中，GPIO的输入模式直接影响信号检测的稳定性和可靠性，主要包含以下三种配置：

浮空输入（GPIO_MODE_INPUT_FLOATING）

引脚直接连接内部施密特触发器，无上下拉电阻，适用于外部已有明确电平的场景（如接外部上拉电路）。

上拉输入（GPIO_MODE_INPUT_PULLUP）

内部上拉电阻（约40kΩ）使引脚默认保持高电平，适合检测低电平有效的信号（如按键按下接地）。

下拉输入（GPIO_MODE_INPUT_PULLDOWN）

内部下拉电阻（约40kΩ）使引脚默认保持低电平，适合检测高电平有效的信号（如传感器触发高脉冲）。

关键代码：配置GPIO输入模式

cGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉输入 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); 1

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

二、外部中断（EXTI）机制详解

STM32的 EXTI（External Interrupt） 模块可将GPIO信号转换为中断事件，实现实时响应。中断触发分成三种类型：

• 上升沿触发：GPIO从低→高跳变时触发
• 下降沿触发：GPIO从高→低跳变时触发
• 双边沿触发：任意跳变均触发

硬件映射规则
EXTI线与GPIO引脚存在固定映射关系（参考《STM32F4参考手册》表14）。例如：

PA0、PB0、PC0 共享 EXTI0 中断线
需通过 SYSCFG_EXTILineConfig() 函数选择具体引脚源。

三、实战：按键中断控制LED

3.1 CubeMX配置步骤

新建工程，选择开发板对应的芯片，双击型号：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

按键引脚设置

我的开发板上 KEY_UP 接了上拉电阻：

使用PA0引脚，设置为GPIO_EXTIx模式：

LED引脚设置

开发板PC0接LED1，设为推挽输出模式：

配置NVIC：

勾选对应的EXTI0中断通道并设置占优先级和子优先级：

项目设置

生成代码并添加用户逻辑，使用Keil打开生成的工程。

3.2 中断代码实现

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!/* USER CODE BEGIN 4 */ void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0) { // 当检测到高电平时点亮LED（按键按下） HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0)); // 引脚状态直接映射到LED } } /* USER CODE END 4 */ 

效果是：按下KEY_UP，LED1点亮。

3. 程序执行流程

（1）硬件中断触发

当PA0检测到配置的边沿信号（上升沿/下降沿）时，触发EXTI0中断。

（2）中断服务函数调用

CPU自动跳转到中断向量表，执行CubeMX生成的EXTI0_IRQHandler（位于stm32f1xx_it.c）。

void EXTI0_IRQHandler(void) { /* USER CODE BEGIN EXTI0_IRQn 0 */ /* USER CODE END EXTI0_IRQn 0 */ HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0); /* USER CODE BEGIN EXTI0_IRQn 1 */ /* USER CODE END EXTI0_IRQn 1 */ } 

（3）HAL库处理层

HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler 实现如下关键操作：

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!void HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(uint16_t GPIO_Pin) { if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_Pin) != 0x00u) // 检查中断标志 { __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_Pin); // 清除中断标志 HAL_GPIO_EXTI_Callback(GPIO_Pin); // 调用用户回调函数 } } 

（4）用户回调执行

/* USER CODE BEGIN 4 */ void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { // 用户自定义的中断处理逻辑 } /* USER CODE END 4 */