STM32中斷，看著一篇就夠了

1，環(huán)境搭建：

硬件平臺：STM32H750XBH6開發(fā)環(huán)境：STM32CubeMX V6.8.1+KEIL V5.28.0.0STM32H750固件版本：package V1.11.0仿真下載驅(qū)動：ST-Link

2，中斷的定義

中斷（Interrupt）微控制器中的一種機制，允許在正常程序執(zhí)行期間暫停當前正在執(zhí)行的任務(wù)，以處理特定事件或條件。這些事件或條件可以是來自外部的信號、設(shè)備狀態(tài)的改變、定時器觸發(fā)、錯誤條件等。中斷使系統(tǒng)能夠及時響應(yīng)重要事件，而無需不斷輪詢或等待事件的發(fā)生。

3，中斷的分類

中斷可以根據(jù)多個因素進行分類，主要根據(jù)其來源、優(yōu)先級、觸發(fā)方式和處理方式。以下是一些常見的中斷分類：
根據(jù)來源分類：A.外部中斷（External Interrupts）：這些中斷來自于外部硬件或設(shè)備，如按鍵、傳感器、通信接口等的觸發(fā)信號。B.內(nèi)部中斷（Internal Interrupts）：這些中斷源于處理器或微控制器內(nèi)部的事件，如定時器計數(shù)溢出、除零錯誤等。
根據(jù)觸發(fā)方式分類：A.硬件中斷（Hardware Interrupts）：硬件中斷是由硬件觸發(fā)的中斷，如外部設(shè)備產(chǎn)生的信號。B.軟件中斷（Software Interrupts）：軟件中斷是由程序中的指令產(chǎn)生的，通常用于執(zhí)行特定功能或服務(wù)調(diào)用。
根據(jù)優(yōu)先級分類：A.可屏蔽中斷（Maskable Interrupts）：這些中斷可以通過設(shè)置中斷屏蔽位來禁用或啟用。通常，系統(tǒng)可以控制是否屏蔽可屏蔽中斷。B.不可屏蔽中斷（Non-Maskable Interrupts，NMI）：這些中斷無法被屏蔽，通常用于處理緊急或重要事件，如硬件故障。根據(jù)處理方式分類：A.同步中斷（Synchronous Interrupts）：這些中斷在程序執(zhí)行期間同步觸發(fā)，例如除零錯誤。B.異步中斷（Asynchronous Interrupts）：這些中斷可以隨時發(fā)生，不受程序控制，例如外部硬件觸發(fā)的中斷。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類：A.實時中斷（Real-Time Interrupts）：這些中斷需要在嚴格的時間要求內(nèi)進行處理，通常用于實時系統(tǒng)，如航空航天、汽車控制等。B.一般用途中斷（General-Purpose Interrupts）：這些中斷用于一般計算和控制任務(wù)，時間要求沒有那么嚴格。根據(jù)中斷向量表分類：A.單一中斷向量表（Single Interrupt Vector Table）：整個系統(tǒng)使用一個中斷向量表，每個中斷在表中有唯一的入口點。B.多中斷向量表（Multiple Interrupt Vector Tables）：不同的模塊或設(shè)備可能使用獨立的中斷向量表，每個表包含特定設(shè)備的中斷處理程序。

4，內(nèi)部中斷與外部中斷

內(nèi)部中斷和外部中斷是根據(jù)中斷的來源和觸發(fā)方式來進行分類的兩種常見中斷類型。它們在嵌入式系統(tǒng)和微控制器中具有不同的特點：

1. 內(nèi)部中斷

來源：內(nèi)部中斷是由處理器或微控制器內(nèi)部的事件引發(fā)的。這些事件通常與處理器或微控制器的運行狀態(tài)和特性有關(guān)，例如定時器溢出、除零錯誤、指令執(zhí)行完成等。觸發(fā)方式：內(nèi)部中斷是同步的，它們在程序執(zhí)行期間由內(nèi)部事件引發(fā)，通常是特定指令的執(zhí)行或計時器/計數(shù)器的狀態(tài)變化。屏蔽：通常，內(nèi)部中斷可以通過設(shè)置中斷屏蔽位來禁用或啟用。處理器通常提供了特定的寄存器或標志位來管理內(nèi)部中斷的屏蔽。例子：除零錯誤、非法指令、定時器中斷等都可以歸類為內(nèi)部中斷。

2. 外部中斷：

來源：外部中斷是由外部硬件或設(shè)備觸發(fā)的事件引發(fā)的，如按鍵、傳感器、通信接口等。觸發(fā)方式：外部中斷是異步的，它們可以隨時發(fā)生，不受程序控制。通常，當外部事件滿足特定條件時，外部中斷會被觸發(fā)。屏蔽：外部中斷通?？梢酝ㄟ^設(shè)置中斷屏蔽位來禁用或啟用。在外部中斷情況下，系統(tǒng)可以根據(jù)需要控制是否屏蔽外部中斷。例子：按鍵按下、傳感器觸發(fā)、串行通信接口數(shù)據(jù)接收等都可以歸類為外部中斷。

5，中斷優(yōu)先級

中斷優(yōu)先級分組：STM32微控制器使用中斷優(yōu)先級分組來劃分中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級分組的設(shè)置決定了可用的優(yōu)先級位數(shù)和子組位數(shù)。通常，分組位數(shù)越多，允許更精細的優(yōu)先級控制。

優(yōu)先級位數(shù)：在STM32中，通常有4位或3位用于中斷優(yōu)先級設(shè)置，具體取決于微控制器型號。較多的優(yōu)先級位數(shù)允許更精細的控制。

子組位數(shù)：某些STM32系列支持子組位數(shù)，這允許在同一主組中進一步細分優(yōu)先級。

中斷優(yōu)先級值：中斷優(yōu)先級值是一個數(shù)字，通常在0到（2^N - 1）之間，其中N是可用的位數(shù)。較小的值表示更高的優(yōu)先級。在中斷優(yōu)先級寄存器中，優(yōu)先級值的最高位通常是最重要的位。

中斷優(yōu)先級設(shè)置：為了設(shè)置中斷優(yōu)先級，您需要編程配置中斷控制器的相關(guān)寄存器。具體的設(shè)置方法和寄存器名稱可能因STM32微控制器型號而異，因此您需要查看特定型號的參考手冊和數(shù)據(jù)表。

中斷優(yōu)先級分組示例：以下是一個示例，展示了如何設(shè)置中斷優(yōu)先級：Group 0, Subgroup 0: 0x00 - 0x03Group 0, Subgroup 1: 0x04 - 0x07Group 1, Subgroup 0: 0x08 - 0x0B...Group 7, Subgroup 1: 0x38 - 0x3BGroup 0: 0x00 - 0x0FGroup 1: 0x10 - 0x1FGroup 2: 0x20 - 0x2F...Group 15: 0xF0 - 0xFF4位分組，0位子組：3位分組，1位子組：

4，中斷嵌套

在STM32微控制器中，中斷嵌套（Interrupt Nesting）是一種機制，允許處理多個中斷請求，并在一個中斷服務(wù)程序中嵌套地處理其他中斷。這種機制非常有用，因為它使您能夠處理多個中斷，而不需要等待一個中斷服務(wù)程序完成后才能處理下一個中斷。這提高了系統(tǒng)的響應(yīng)性，特別是在具有多個優(yōu)先級的中斷時。
以下是有關(guān)STM32中斷嵌套的一些關(guān)鍵概念：中斷嵌套優(yōu)先級：STM32支持設(shè)置每個中斷請求的中斷優(yōu)先級。通過設(shè)置不同的中斷優(yōu)先級，您可以控制中斷的相對優(yōu)先級。當多個中斷同時發(fā)生時，高優(yōu)先級的中斷將優(yōu)先得到處理。這確保了對緊急事件的快速響應(yīng)。中斷嵌套的允許：STM32允許中斷嵌套，但它需要在中斷控制寄存器中進行相應(yīng)的配置。中斷服務(wù)程序（ISR）中的中斷嵌套：如果在中斷服務(wù)程序中發(fā)生了中斷，系統(tǒng)會檢查新中斷的優(yōu)先級。如果新中斷的優(yōu)先級更高，系統(tǒng)會暫停當前中斷服務(wù)程序的執(zhí)行，并立即開始新中斷的服務(wù)程序。一旦新中斷服務(wù)程序完成，系統(tǒng)會返回到原始中斷服務(wù)程序的執(zhí)行點，繼續(xù)執(zhí)行。中斷服務(wù)程序的嵌套深度：STM32支持多級中斷嵌套，這意味著可以在中斷服務(wù)程序中觸發(fā)其他中斷，而這些新中斷也可以再觸發(fā)其他中斷，依此類推。這允許系統(tǒng)以一種高度靈活的方式處理多個中斷。

5，代碼與中斷對于內(nèi)核來說提供的優(yōu)先級有多少位在芯片廠商設(shè)計的時候并不會用到全部，ST只用到了四位，并且默認配置使用16個主優(yōu)先級，并沒有用到子優(yōu)先級，我們可以看到可配置優(yōu)先級為0-15 數(shù)字越大優(yōu)先級越低

以下是如何配置和使用 STM32 中斷的簡單步驟：

A.配置中斷源：首先，你需要配置引起中斷源。例如，如果你使用外部引腳作為中斷源，你需要配置該引腳為外部中斷模式。B.設(shè)置優(yōu)先級：使用 NVIC 函數(shù)來設(shè)置中斷優(yōu)先級。C.啟用中斷：再次使用 NVIC 函數(shù)啟用特定的中斷。D.編寫ISR：為特定的中斷源編寫一個處理函數(shù)。例如，如果你為 EXTI0編寫一個ISR，你可能會有一個如下的函數(shù)：

void EXTI0_IRQHandler(void) { // 處理中斷的代碼 // 清除中斷標志 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); }

注意：確保你的主程序中已經(jīng)啟用了全局中斷。通常，這是通過__enable_irq();函數(shù)實現(xiàn)的。一旦中斷發(fā)生，程序?qū)⒆詣犹D(zhuǎn)到相應(yīng)的 ISR。確保你的 ISR 是簡短和高效的，以避免長時間的中斷延遲。