实验任务3：STM32外部中断实验（Keil软件仿真，无需实物开发板）
一、实验任务
在前面实验基础上，使用STM32标准外设库配合寄存器方式配置GPIO外部中断。模拟按键产生下降沿信号触发外部中断，每次触发中断翻转LED的亮灭状态。本实验全程采用Keil MDK软件仿真，不需要实物开发板。
二、实验目的
- 掌握STM32 GPIO输入输出配置方法，理解AFIO复用功能的作用。
- 理解外部中断EXTI工作原理，掌握寄存器方式配置EXTI下降沿触发。
- 掌握NVIC嵌套向量中断控制器配置，学会编写中断服务函数，清除中断挂起标志位。
- 学会在Keil软件仿真环境中模拟外部信号，验证中断触发效果，脱离硬件完成实验验证。
三、实验环境
- 开发软件：Keil MDK-ARM μVision5
- 芯片型号：STM32F103C8T6
- 程序库：STM32F10x标准外设库
- 仿真方式：Use Simulator纯软件仿真，无需实物开发板
- 引脚分配：
PA0：外部中断输入引脚，模拟按键，下降沿触发中断
PC13：LED输出引脚，中断触发时翻转电平
四、实验原理
STM32的GPIO引脚可以通过AFIO复用功能映射到EXTI外部中断线。本实验将PA0映射到EXTI0中断线，配置为下降沿触发，当PA0电平由高变低时触发中断。
在中断服务函数内部，翻转PC13引脚电平，实现LED亮灭切换。中断触发后必须向EXTI挂起寄存器PR对应位写1，清除中断标志，否则会重复触发中断。
本实验使用Keil内置软件仿真，在电脑中模拟STM32芯片运行，不需要开发板、按键、LED硬件。
五、核心代码
#include"stm32f10x.h"voidDelay_ms(uint32_tms){uint32_ti,j;for(i=0;i<ms;i++)for(j=0;j<7200;j++);}voidLED_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);}voidEXTI0_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);AFIO->EXTICR[0]&=~(0x000F);EXTI->FTSR|=(1U<<0);EXTI->IMR|=(1U<<0);NVIC->ISER[0]|=(1U<<6);NVIC->IP[6]=(1U<<4);}voidEXTI0_IRQHandler(void){if((EXTI->PR&(1U<<0))!=0){GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_13,!GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_13));EXTI->PR|=(1U<<0);}}intmain(void){LED_Init();EXTI0_Init();while(1){}}六、实验步骤
在任务2的Keil工程基础上，替换led_main.c为本次外部中断代码。
Rebuild重新编译工程，查看Build Output窗口，确认0 Errors。
打开魔术棒Options for Target，切换Debug选项卡，选择Use Simulator，勾选Run to main()，保存配置。
点击Debug按钮进入软件仿真模式，程序停在main函数入口。>
点击Run全速运行程序。在仿真界面手动修改PA0引脚电平，制造下降沿，触发EXTI0中断，观察PC13电平翻转。>
说明：新版Keil MDK逻辑分析仪存在bug，无法抓取GPIO波形，采用信号逻辑示意图描述中断触发过程。
七、实验结果
- 代码编译成功，无错误。
- Keil软件仿真正常运行，主循环循环等待中断事件。
- 当PA0引脚产生下降沿时，触发EXTI0外部中断，进入中断服务函数，PC13引脚电平翻转，LED亮灭切换。
- 本实验全程使用纯软件仿真，无需实物开发板，成功验证外部中断功能。
八、实验总结
本次实验使用标准库配置GPIO，配合寄存器方式完成EXTI外部中断配置。AFIO负责把GPIO引脚映射到中断线，EXTI寄存器配置中断触发方式，NVIC负责中断使能与优先级。中断服务函数中必须对PR寄存器写1清除中断挂起标志，否则会持续触发中断。软件仿真可以在没有硬件的条件下验证代码逻辑，但是仿真环境和真实硬件存在一定差异。
