一、什么是中斷

首先介紹一下什么是中斷。在實(shí)際開發(fā)過程中，中斷是很有必要的。比如需要針對某種特殊情況進(jìn)行快速響應(yīng)，單純的使用一個while輪詢似乎并不能滿足。中斷的概念非常好理解，舉個經(jīng)典例子。比如你在家里看電視，忽然有人敲門，你臨時把電視暫停了，轉(zhuǎn)去開門。開完門之后再次回來繼續(xù)看電視。

中斷也就是這種流程?？措娨暤男袨榫皖愃朴诔绦蛑衜ain函數(shù)的while，輪詢執(zhí)行業(yè)務(wù)。忽然有人敲門，對應(yīng)程序運(yùn)行過程中忽然產(chǎn)生了一個中斷請求。此時暫停電視，對應(yīng)于此時程序中斷當(dāng)前的業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)而去處理中斷業(yè)務(wù)（開門）。最后，中斷業(yè)務(wù)處理完成后，再繼續(xù)執(zhí)行main函數(shù)while輪詢中的業(yè)務(wù)。簡單用一個圖來表示一下

中斷概念示意圖

根據(jù)中文參考手冊的介紹，STM32F103ZET6除了一些特殊的中斷外，常用的中斷有60個，這些中斷是通過中斷控制器來有條不紊地分配執(zhí)行的。

二、中斷的相關(guān)概念

2.1 中斷優(yōu)先級

從字面意思來講，優(yōu)先級用來區(qū)分中斷的響應(yīng)順序。當(dāng)同時接收到多個中斷請求時，中斷控制器會根據(jù)中斷優(yōu)先級來決定中斷處理的順序，優(yōu)先級高的會先被處理。如果在處理某個中斷請求時又來了一個中斷，這時會根據(jù)兩個中斷的中斷優(yōu)先級來確定處理方式。

如果新來的中斷優(yōu)先級比當(dāng)前中斷的優(yōu)先級高，則會停止對當(dāng)前中斷的處理，轉(zhuǎn)而處理新的中斷。反之，如果新來的中斷優(yōu)先級比當(dāng)前中斷的優(yōu)先級低，則需要等到當(dāng)前中斷處理完成后，再去處理新來的中斷。

中斷優(yōu)先級有兩種，一種是搶占優(yōu)先級，一種是響應(yīng)優(yōu)先級。響應(yīng)優(yōu)先級通常又被稱為“亞優(yōu)先級”或者“副優(yōu)先級”。當(dāng)兩個中斷的搶占優(yōu)先級相同時，用相應(yīng)優(yōu)先級來決定中斷的處理順序。

如果兩個中斷的搶占優(yōu)先級和相應(yīng)優(yōu)先級相同，則根據(jù)芯片手冊中的中斷向量號來決定中斷的處理順序。比如同時來了兩個中斷請求，在搶占優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級均相同時，中斷向量號為41的中斷會比中斷向量號為42的中斷先被處理。

STM32提供了16個可編程的優(yōu)先等級(使用了4位中斷優(yōu)先級)，優(yōu)先級分組可以使用庫函數(shù)提供的NVIC_PriorityGroupConfig()設(shè)置。

2.2 中斷嵌套

一些低優(yōu)先級的中斷可以被高優(yōu)先級中斷打斷，這種情況叫做中斷嵌套。

2.3 中斷服務(wù)函數(shù)

中斷服務(wù)函數(shù)就是在進(jìn)入中斷后需要執(zhí)行的內(nèi)容。

中斷服務(wù)函數(shù)有特定的函數(shù)名，可以在下圖文件中搜索“IRQ”找到。

中斷服務(wù)函數(shù)名

2.4 中斷標(biāo)志位

不同的中斷會有對應(yīng)的中斷標(biāo)志位，通常標(biāo)志位默認(rèn)值為0。當(dāng)產(chǎn)生中斷請求時，標(biāo)志位被置1。比如設(shè)置一個串口接收完成中斷，串口接收完成標(biāo)志位初始值為0。當(dāng)串口接收完成后對應(yīng)的串口接收完成標(biāo)志位會被置1。

在中斷服務(wù)函數(shù)中檢測該標(biāo)志位的值，來確定是否是串口接收完成中斷產(chǎn)生了。每次中斷服務(wù)函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，需要清除一下對應(yīng)的中斷標(biāo)志位。

三、外部中斷EXIT

STM32F103ZET6有一個外部中斷控制器（EXIT），可以支持20個軟件的中斷/事件請求，其中外部中斷的EXIT0~EXIT15同坐IO中斷。

外部中斷IO對應(yīng)

其他詳細(xì)的介紹這里就不再說明。

四、中斷程序配置

這里以配置PA0（按鍵WK UP）的外部中斷為例，展示一下庫函數(shù)開發(fā)時，外部中斷的配置流程。關(guān)于其他中斷的配置，后續(xù)使用其他外設(shè)時會單獨(dú)介紹。

想要實(shí)現(xiàn)的效果是，利用外部中斷實(shí)現(xiàn)按下WK UP，LED1點(diǎn)亮。

4.1 設(shè)置中斷分組并使能中斷

這里使用外部中斷，需要開啟AFIO時鐘，設(shè)置IO與外部中斷線的映射關(guān)系。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);   // 開啟AFIO時鐘

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);   //選擇GPIO管腳用作外部中斷線路

設(shè)置中斷分組并使能中斷時，庫函數(shù)提供了一個結(jié)構(gòu)體，我們直接配置這個結(jié)構(gòu)體就可以了。

//EXTI0 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //EXTI0中斷通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;   //搶占優(yōu)先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   //子優(yōu)先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器

需要注意的是，配置優(yōu)先級時，數(shù)值越大，優(yōu)先級越低。

4.2 初始化EXIT

初始化EXIT時，庫函數(shù)也提供了一個結(jié)構(gòu)體，其中包括中斷線，EXIT模式，觸發(fā)方式以及EXIT使能或者失能。由按鍵檢測一節(jié)了解到，WK UP按下時，會產(chǎn)生一個上升沿。因此觸發(fā)方式我們選擇上升沿觸發(fā)。

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;   // EXIT0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;   // 中斷
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;   // 上升沿觸發(fā)
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;   // 使能
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

整體配置函數(shù)如下

/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：Exit_Init
 *函數(shù)功能：初始化外部中斷
 *輸入?yún)?shù)：無
 *返回值：無
 *備  注：無
 *==============================================================================
 */
void Exit_Init (void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);   // 開啟AFIO時鐘

    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);   //選擇GPIO管腳用作外部中斷線路
    
    //EXTI0 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;   //EXTI0中斷通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;   //搶占優(yōu)先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;   //子優(yōu)先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;   //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    //根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器
    
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;   // EXIT0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;   // 中斷
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising;   // 上升沿觸發(fā)
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;   // 使能
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

4.3 編寫中斷服務(wù)函數(shù)

上面介紹了如何找中斷服務(wù)函數(shù)的函數(shù)名，這里直接開始寫中斷服務(wù)函數(shù)。這里的中斷服務(wù)函數(shù)比較簡單，直接點(diǎn)亮LED1即可。

/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：EXTI0_IRQHandler
 *函數(shù)功能：外部中斷0中斷服務(wù)函數(shù)
 *輸入?yún)?shù)：無
 *返回值：無
 *備  注：無
 *==============================================================================
 */
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    // 如果EXIT0中斷標(biāo)志位被置1
    if(EXTI_GetITStatus (EXTI_Line0)==1)
    {
        Med_Led_StateCtrl (LED1,LED_ON);   // 點(diǎn)亮LED1
    }
    EXTI_ClearITPendingBit (EXTI_Line0);   // 清除中斷標(biāo)志位
}

至此，按下WK UP后，LED1會點(diǎn)亮。這種方法與之前的按鍵點(diǎn)亮LED有什么區(qū)別？之前的按鍵點(diǎn)亮LED是在main函數(shù)的while中實(shí)現(xiàn)的，而利用外部中斷的方法，是在外部中斷的中斷服務(wù)函數(shù)中實(shí)現(xiàn)的。即使main函數(shù)的while輪詢業(yè)務(wù)中沒有按鍵業(yè)務(wù)，按鍵依舊可以起作用。

五、注意事項

• ? 中斷服務(wù)函數(shù)無需在.h文件中聲明
• ? 中斷服務(wù)函數(shù)中不要有過長的業(yè)務(wù)
• ? 中斷服務(wù)函數(shù)最后需要清除中斷標(biāo)志位