中断和事件
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• EXTI 控制器的主要特性如下：每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽； 每个中断线都有专用的状态位；支持多达 20 个软件的中断/事件请求； 检测脉冲宽度低于 APB2 时钟宽度的外部信号。具体参见数据手册 中电气特性部分的相关参数。
• 1. 框图 • 外部中断/事件控制器框图如图 4-1 所示。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• （1） 配置 20 个中断线的屏蔽位（EXTI_IMR）； • （2） 配置所选中断线的触发选择位（EXTI_RTSR 和
EXTI_FTSR）； • （3） 配置对应到外部中断控制器（EXTI）的 NVIC 中断通道的使能
和屏蔽位，使 20 个中断线中的请求可以被正确地响应。 • 2）硬件事件选择 • 通过下面的过程，可以配置 20 个线路为事件源： • （1） 配置 20 个事件线的屏蔽位（EXTI_EMR）； • （2） 配置事件线的触发选择位（EXTI_RTSR 和 EXTI_FTSR）。 • 3）软件中断/事件的选择
• STM32 中，每一个 GPIO 都可以触发一个外部中断，但是，GPIO 的中断是以组为一个单位的，同组间的外部中断同一时间只能使用一 个。比如说，PA0、PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0 这些为 1 组，如果使用 PA0 作为外部中断源，那么别的就不能够再使用了， 在此情况下，只能使用类似 PB1、PC2 这种末端序号不同的外部中 断源。每一组使用一个中断标志 EXTIx。EXTI0～EXTI4 这 5 个外部 中断有着单独的中断响应函数，EXTI5～EXTI9 共用一个中断响应函 数，EXTI10～EXTI15 共用一个中断响应函数。
SysHandlerCtrl; • vu32 ConfigFaultStatus; vu32 HardFaultStatus; vu32
DebugFaultStatus; • vu32 MemoryManageFaultAddr;vu32 BusFaultAddr; • } SCB_TypeDef; /* System Control Block Structure */
设置优先级）提升至 1。 • （11） NVIC_GetBASEPRI：返回 BASEPRI 屏蔽值。 • （12） NVIC_GetCurrentPendingIRQChannel：返回当前待处理
IRQ 标识符。 • （13） NVIC_GetIRQChannelPendingBitStatus：检查指定的 IRQ
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4.4 中断库函数
• typedef struct • { vu32 CPUID; vu32 IRQControlState; vu32
ExceptionTableOffset; vu32 AIRC; • vu32 SysCtrl; vu32 ConfigCtrl; vu32 SystemPriority[3]; vu32
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4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC）
• 第 0 组：所有 4 bit 用于指定响应优先级。 • 第 1 组：最高 1 位用于指定抢占式优先级，后面 3 位用于指定响应
优先级。 • 第 2 组：最高 2 位用于指定抢占式优先级，后面 2 位用于指定响应
优先级。 • 第 3 组：最高 3 位用于指定抢占式优先级，后面 1 位用于指定响应
先级至 0。 • （7） NVIC_RESETPRIMASK：失能 PRIMASK 优先级。
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4.4 中断库函数
• （8） NVIC_SETFAULTMASK：使能 FAULTMASK 优先级，提升 执行优先级至-1。
• （9） NVIC_RESETFAULTMASK：失能 FAULTMASK 优先级。 • （10） NVIC_BASEPRICONFIG：改变执行优先级，从 N（最低可
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 2. 唤醒事件管理 • STM32 可以处理外部或内部事件来唤醒内核（WFE）。唤醒事件可
以通过下述配置产生： • （1） 在外设的控制寄存器使能一个中断，但不在 NVIC 中使能，同
时在 Cortex-M3 的系统控制寄存器中使能 SEVONPEND 位。当 CPU 从 WFE 恢复后，需要清除相应外设的中断挂起位和外设 NVIC 中断通道挂起位（在 NVIC 中断清除挂起寄存器中）。 • （2） 配置一个外部或内部 EXTI 线为事件模式，当 CPU 从 WFE 恢 复后，因为对应事件线的挂起位没有被置位，不必清除相应外设的中 断挂起位或 NVIC 中断通道挂起位。在互联型产品中，以太网唤醒事 件同样具有 WFE 唤醒功能。 • 使用外部 I/O 端口作为唤醒事件，请参见功能说明。
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4.4 中断库函数
• 2. NVIC 常见库函数 • （1） NVIC_DeInit：将外设 NVIC 寄存器重设为缺省值。 • （2） NVIC_SCBDeInit：将外设 SCB 寄存器重设为缺省值。 • （3） NVIC_PriorityGroupConfig：设置优先级分组——先占优先
级和从优先级。 • （4） NVIC_Init：根据 NVIC_InitStruct 中指定的参数初始化外设
NVIC 寄存器。 • （5） NVIC_StructInit：把 NVIC_InitStruct 中的每一个参数按缺省
值填入。 • （6） NVIC_SETPRIMASK：使能 PRIMASK 优先级，提升执行优
RSERVED1[30]; vu32 • Set[2]; • u32 RESERVED2[30]; vu32 Clear[2]; u32 RESERVED3[30]; vu32
Active[2]; • RESERVED4[62]; vu32 Priority[11]; • } NVIC_TypeDef;/* NVIC Structure */
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4.4 中断库函数
• 4.4.1 NVIC 库函数
• 1. NVIC 寄存器结构 • NVIC_TypeDeff 在文件 stm32f10x_map.h 中定义如下： • typedef struct • { vu32 Enable[2]; u32 RESERVED0[30]; vu32 Disable[2]; u32
• STM32 可支持 68 个中断通道，已经固定分配给相应的外部设备，每 个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节 PRI_n（8 位，但只使 用高 4 位），每 4 个通道的 8 位中断优先级控制字构成一个 32 位的 优先级寄存器。68 个通道的优先级控制字至少构成 17 个 32 位的优 先级寄存器。4 bit 的中断优先级可以分成 2 组，从高位看，前面定 义的是抢占式优先级，后面定义的是响应优先级。按照这种分组，4 bit 一共可以分成 5 组。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 20 个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过 程：
• （1） 配置 20 个中断/事件线屏蔽位（EXTI_IMR，EXTI_EMR）；
• （2） 设置软件中断寄存器的请求位（EXTI_SWIER）。
• 4. 外部中断/事件线路映像
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 1. 中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR） • 位 31:20 保留，必须始终保持为复位状态（0）。位 19:0 线 x 上的
中断屏蔽位中，0 屏蔽来自线 x 上的中断请求，1 开放来自线 x 上的 中断请求，位 19 只适用于互联型产品，对于其他产品为保留位。偏 移地址：0x00，复位值：0x00000000。 • 2. 事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR） • 位 31:20 保留。位 19:0 线 x 上的事件屏蔽位中，0 屏蔽来自线 x 上 的事件请求，1 开放来自线 x 上的事件请求。偏移地址：0x04，复位 值：0x00000000。 • 3. 上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，TRx 线 x 上的上升沿触发事件配置位， 0 禁止输入线 x 上的上升沿触发（中断和事件），1 允许输入线 x 上 的上升沿触发（中断和事件）。
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 4. 下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，TRwk.baidu.com 线 x 上的下降沿触发事件配置位，
0 禁止输入线 x 上的下降沿触发（中断和事件），1 允许输入线 x 上 的下降沿触发（中断和事件）。偏移地址：0x0C，复位值： 0x00000000。 • 5. 软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，SWIERx 线 x 上的软件中断位，当该 位为 0 时，写 1 将设置 EXTI_PR 中相应的挂起位。如果在 EXTI_IMR 和 EXTI_EMR 中允许产生该中断，则此时将产生一个中 断。通过清除 EXTI_PR 的对应位（写入 1），可以清除该位为 0。 偏移地址：0x10，复位值：0x00000000。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 3. 功能说明 • 要产生中断，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置
2 个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器的相应位写 1 允许中断请求。 当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的 挂起位也随之被置 1。在挂起寄存器的对应位写 1，将清除该中断请 求。如果需要产生事件，必须先配置好并使能事件线。根据需要的边 沿检测通过设置 2个触发寄存器，同时在事件屏蔽寄存器的相应位写 1 允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件 请求脉冲，对应的挂起位不被置 1。通过在软件中断/事件寄存器写 1， 也可以通过软件产生中断/事件请求。 • 1）硬件中断选择 • 通过下面的过程来配置 20 个线路作为中断源：
第 4 章 中断和事件
• 4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC） • 4.2 外部中断/事件控制器（EXTI） • 4.3 EXTI 寄存器描述 • 4.4 中断库函数 • 4.5 设计实例——按键中断
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4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC）
• NVIC 和处理器核的接口紧密相连，可以实现低延迟的中断处理和高 效地处理晚到的中断，例如使能或者失能 IRQ 中断、使能或者失能 单独 IRQ 通道、改变 IRQ 通道优先级等。其有以下特点：68 个可屏 蔽中断通道（不包含 16 个 Cortex-M3 的中断线）；16 个可编程的 优先等级（4 位中断优先级）；低延迟的异常和中断处理；电源管理 控制；系统控制寄存器的实现。
优先级。 • 第 4 组：所有 4 位用于指定抢占式优先级。 • STM32 异常和中断向量表见表 4-1。表中的地址异常和中断处理程
序的起始地址，系统使用 4 位优先级控制、1 位使能控制，处理程序 的名称在 STM32F10x.s 中定义。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 对于互联型产品，外部中断/事件控制器由 20 个产生事件/中断请求 的边沿检测器组成，其他产品则有 19 个能产生事件/中断请求的边沿 检测器。每个输入线可以独立地配置输入类型（脉冲或挂起）和对应 的触发事件（上升沿、下降沿或者双边沿都触发）。每个输入线都可 以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 6. 挂起寄存器（EXTI_PR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，PRx 为挂起位，0 表示没有发生触发
请求，1 表示发生了选择的触发请求。当在外部中断线上发生了选择 的边沿事件，该位被置 1。在该位中写入 1 可以清除它，也可以通过 改变边沿检测的极性清除。偏移地址：0x14，复位值：0x00000000。
• 1. 框图 • 外部中断/事件控制器框图如图 4-1 所示。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• （1） 配置 20 个中断线的屏蔽位（EXTI_IMR）； • （2） 配置所选中断线的触发选择位（EXTI_RTSR 和
EXTI_FTSR）； • （3） 配置对应到外部中断控制器（EXTI）的 NVIC 中断通道的使能
和屏蔽位，使 20 个中断线中的请求可以被正确地响应。 • 2）硬件事件选择 • 通过下面的过程，可以配置 20 个线路为事件源： • （1） 配置 20 个事件线的屏蔽位（EXTI_EMR）； • （2） 配置事件线的触发选择位（EXTI_RTSR 和 EXTI_FTSR）。 • 3）软件中断/事件的选择
• STM32 中，每一个 GPIO 都可以触发一个外部中断，但是，GPIO 的中断是以组为一个单位的，同组间的外部中断同一时间只能使用一 个。比如说，PA0、PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0 这些为 1 组，如果使用 PA0 作为外部中断源，那么别的就不能够再使用了， 在此情况下，只能使用类似 PB1、PC2 这种末端序号不同的外部中 断源。每一组使用一个中断标志 EXTIx。EXTI0～EXTI4 这 5 个外部 中断有着单独的中断响应函数，EXTI5～EXTI9 共用一个中断响应函 数，EXTI10～EXTI15 共用一个中断响应函数。
SysHandlerCtrl; • vu32 ConfigFaultStatus; vu32 HardFaultStatus; vu32
DebugFaultStatus; • vu32 MemoryManageFaultAddr;vu32 BusFaultAddr; • } SCB_TypeDef; /* System Control Block Structure */
设置优先级）提升至 1。 • （11） NVIC_GetBASEPRI：返回 BASEPRI 屏蔽值。 • （12） NVIC_GetCurrentPendingIRQChannel：返回当前待处理
IRQ 标识符。 • （13） NVIC_GetIRQChannelPendingBitStatus：检查指定的 IRQ
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4.4 中断库函数
• typedef struct • { vu32 CPUID; vu32 IRQControlState; vu32
ExceptionTableOffset; vu32 AIRC; • vu32 SysCtrl; vu32 ConfigCtrl; vu32 SystemPriority[3]; vu32
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4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC）
• 第 0 组：所有 4 bit 用于指定响应优先级。 • 第 1 组：最高 1 位用于指定抢占式优先级，后面 3 位用于指定响应
优先级。 • 第 2 组：最高 2 位用于指定抢占式优先级，后面 2 位用于指定响应
优先级。 • 第 3 组：最高 3 位用于指定抢占式优先级，后面 1 位用于指定响应
先级至 0。 • （7） NVIC_RESETPRIMASK：失能 PRIMASK 优先级。
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4.4 中断库函数
• （8） NVIC_SETFAULTMASK：使能 FAULTMASK 优先级，提升 执行优先级至-1。
• （9） NVIC_RESETFAULTMASK：失能 FAULTMASK 优先级。 • （10） NVIC_BASEPRICONFIG：改变执行优先级，从 N（最低可
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 2. 唤醒事件管理 • STM32 可以处理外部或内部事件来唤醒内核（WFE）。唤醒事件可
以通过下述配置产生： • （1） 在外设的控制寄存器使能一个中断，但不在 NVIC 中使能，同
时在 Cortex-M3 的系统控制寄存器中使能 SEVONPEND 位。当 CPU 从 WFE 恢复后，需要清除相应外设的中断挂起位和外设 NVIC 中断通道挂起位（在 NVIC 中断清除挂起寄存器中）。 • （2） 配置一个外部或内部 EXTI 线为事件模式，当 CPU 从 WFE 恢 复后，因为对应事件线的挂起位没有被置位，不必清除相应外设的中 断挂起位或 NVIC 中断通道挂起位。在互联型产品中，以太网唤醒事 件同样具有 WFE 唤醒功能。 • 使用外部 I/O 端口作为唤醒事件，请参见功能说明。
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4.4 中断库函数
• 2. NVIC 常见库函数 • （1） NVIC_DeInit：将外设 NVIC 寄存器重设为缺省值。 • （2） NVIC_SCBDeInit：将外设 SCB 寄存器重设为缺省值。 • （3） NVIC_PriorityGroupConfig：设置优先级分组——先占优先
级和从优先级。 • （4） NVIC_Init：根据 NVIC_InitStruct 中指定的参数初始化外设
NVIC 寄存器。 • （5） NVIC_StructInit：把 NVIC_InitStruct 中的每一个参数按缺省
值填入。 • （6） NVIC_SETPRIMASK：使能 PRIMASK 优先级，提升执行优
RSERVED1[30]; vu32 • Set[2]; • u32 RESERVED2[30]; vu32 Clear[2]; u32 RESERVED3[30]; vu32
Active[2]; • RESERVED4[62]; vu32 Priority[11]; • } NVIC_TypeDef;/* NVIC Structure */
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4.4 中断库函数
• 4.4.1 NVIC 库函数
• 1. NVIC 寄存器结构 • NVIC_TypeDeff 在文件 stm32f10x_map.h 中定义如下： • typedef struct • { vu32 Enable[2]; u32 RESERVED0[30]; vu32 Disable[2]; u32
• STM32 可支持 68 个中断通道，已经固定分配给相应的外部设备，每 个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节 PRI_n（8 位，但只使 用高 4 位），每 4 个通道的 8 位中断优先级控制字构成一个 32 位的 优先级寄存器。68 个通道的优先级控制字至少构成 17 个 32 位的优 先级寄存器。4 bit 的中断优先级可以分成 2 组，从高位看，前面定 义的是抢占式优先级，后面定义的是响应优先级。按照这种分组，4 bit 一共可以分成 5 组。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 20 个线路可以被配置成软件中断/事件线。下面是产生软件中断的过 程：
• （1） 配置 20 个中断/事件线屏蔽位（EXTI_IMR，EXTI_EMR）；
• （2） 设置软件中断寄存器的请求位（EXTI_SWIER）。
• 4. 外部中断/事件线路映像
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 1. 中断屏蔽寄存器（EXTI_IMR） • 位 31:20 保留，必须始终保持为复位状态（0）。位 19:0 线 x 上的
中断屏蔽位中，0 屏蔽来自线 x 上的中断请求，1 开放来自线 x 上的 中断请求，位 19 只适用于互联型产品，对于其他产品为保留位。偏 移地址：0x00，复位值：0x00000000。 • 2. 事件屏蔽寄存器（EXTI_EMR） • 位 31:20 保留。位 19:0 线 x 上的事件屏蔽位中，0 屏蔽来自线 x 上 的事件请求，1 开放来自线 x 上的事件请求。偏移地址：0x04，复位 值：0x00000000。 • 3. 上升沿触发选择寄存器（EXTI_RTSR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，TRx 线 x 上的上升沿触发事件配置位， 0 禁止输入线 x 上的上升沿触发（中断和事件），1 允许输入线 x 上 的上升沿触发（中断和事件）。
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 4. 下降沿触发选择寄存器（EXTI_FTSR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，TRwk.baidu.com 线 x 上的下降沿触发事件配置位，
0 禁止输入线 x 上的下降沿触发（中断和事件），1 允许输入线 x 上 的下降沿触发（中断和事件）。偏移地址：0x0C，复位值： 0x00000000。 • 5. 软件中断事件寄存器（EXTI_SWIER） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，SWIERx 线 x 上的软件中断位，当该 位为 0 时，写 1 将设置 EXTI_PR 中相应的挂起位。如果在 EXTI_IMR 和 EXTI_EMR 中允许产生该中断，则此时将产生一个中 断。通过清除 EXTI_PR 的对应位（写入 1），可以清除该位为 0。 偏移地址：0x10，复位值：0x00000000。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 3. 功能说明 • 要产生中断，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置
2 个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器的相应位写 1 允许中断请求。 当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的 挂起位也随之被置 1。在挂起寄存器的对应位写 1，将清除该中断请 求。如果需要产生事件，必须先配置好并使能事件线。根据需要的边 沿检测通过设置 2个触发寄存器，同时在事件屏蔽寄存器的相应位写 1 允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件 请求脉冲，对应的挂起位不被置 1。通过在软件中断/事件寄存器写 1， 也可以通过软件产生中断/事件请求。 • 1）硬件中断选择 • 通过下面的过程来配置 20 个线路作为中断源：
第 4 章 中断和事件
• 4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC） • 4.2 外部中断/事件控制器（EXTI） • 4.3 EXTI 寄存器描述 • 4.4 中断库函数 • 4.5 设计实例——按键中断
返回
4.1 嵌套向量中断控制器（NVIC）
• NVIC 和处理器核的接口紧密相连，可以实现低延迟的中断处理和高 效地处理晚到的中断，例如使能或者失能 IRQ 中断、使能或者失能 单独 IRQ 通道、改变 IRQ 通道优先级等。其有以下特点：68 个可屏 蔽中断通道（不包含 16 个 Cortex-M3 的中断线）；16 个可编程的 优先等级（4 位中断优先级）；低延迟的异常和中断处理；电源管理 控制；系统控制寄存器的实现。
优先级。 • 第 4 组：所有 4 位用于指定抢占式优先级。 • STM32 异常和中断向量表见表 4-1。表中的地址异常和中断处理程
序的起始地址，系统使用 4 位优先级控制、1 位使能控制，处理程序 的名称在 STM32F10x.s 中定义。
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4.2 外部中断/事件控制器（EXTI）
• 对于互联型产品，外部中断/事件控制器由 20 个产生事件/中断请求 的边沿检测器组成，其他产品则有 19 个能产生事件/中断请求的边沿 检测器。每个输入线可以独立地配置输入类型（脉冲或挂起）和对应 的触发事件（上升沿、下降沿或者双边沿都触发）。每个输入线都可 以独立地被屏蔽。挂起寄存器保持着状态线的中断请求。
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4.3 EXTI 寄存器描述
• 6. 挂起寄存器（EXTI_PR） • 位 31:19 保留。对于位 18:0，PRx 为挂起位，0 表示没有发生触发
请求，1 表示发生了选择的触发请求。当在外部中断线上发生了选择 的边沿事件，该位被置 1。在该位中写入 1 可以清除它，也可以通过 改变边沿检测的极性清除。偏移地址：0x14，复位值：0x00000000。