基于STM32中斷講解

一、NVIC講解

簡介：當一個中斷請求到達時，NVIC會確定其優先級并決定是否應該中斷當前執行的程序，以便及時響應和處理該中斷請求。這種設計有助于提高系統的響應速度和可靠性，特別是在需要處理大量中斷請求的實時應用程序中。
NVIC 支持：256個中斷（16內核+240外部），支持：256個優先級，允許裁剪。

從上圖中可以看出主要運用的寄存器有**中斷使能寄存器（ISER）、中斷失能寄存器（ICER）、應用程序中斷及復位控制寄存器（AIRCR）、中斷優先級寄存器（IPR）**只用對上述寄存器進行配置就行。

中斷優先級幾種類型：
1、搶占優先級
如果一個中斷的搶占優先級高于當前正在執行的中斷，那么它可以打斷當前中斷，優先得到執行。數值越小，優先級越高。
2、響應優先級
如果兩個中斷同時到達，且它們的搶占優先級相同，那么響應優先級高的中斷將首先得到響應。數值越小，優先級越高。
3、自然優先級
自然優先級是由硬件固定并預先設定的，用戶無法更改。當搶占優先級和響應優先級都相同時，自然優先級將決定哪個中斷先得到處理。
優先級執行順序
當多個中斷同時發生時，執行順序首先由搶占優先級決定。如果搶占優先級相同，則進一步由響應優先級決定。如果響應優先級也相同，則最終由自然優先級決定。
在中斷嵌套的情況下，高搶占優先級的中斷可以打斷低搶占優先級的中斷，但高響應優先級的中斷不能打斷低響應優先級的中斷（當它們具有相同的搶占優先級時）。
優先級分組
優先級寄存器 IPR 有 8 位，但實際只使用到高 4 位，用于決定搶占優先級、響應優先級的等級。一般分為兩組。

二、EXTI講解

簡介：EXTI 是 External Interrupt 的縮寫，表示外部中斷事件控制器。EXTI 可以監測指定 GPIO 口的電平信號變化，并在檢測到指定條件時，向內核的中斷控制器 NVIC 發出中斷申請。NVIC 在裁決后，如果滿足條件，會中斷CPU的主程序，使 CPU 轉而執行 EXTI 對應的中斷服務程序。
EXTI 支持的觸發方式：上升沿、下降沿、雙邊沿或軟件觸發。
EXTI 支持所有的 GPIO 口，但需要注意的是，**相同的 Pin 不能同時觸發中斷。**例如，PA0 和 PB0 不能同時被配置為中斷源。
EXTI 提供了 16 個 GPIO_Pin 的中斷線，以及額外的中斷線如 PVD 輸出、RTC 鬧鐘、USB 喚醒和以太網喚醒。

中斷/事件區分

中斷會打斷CPU當前正在執行的程序，轉而去執行中斷服務程序，待中斷服務程序執行完畢后，CPU會返回到原來的程序執行點繼續執行。
事件只是簡單地表示某個動作或狀態的變化，而不會打斷CPU當前正在執行的程序。當事件發生時，它會根據配置來決定是否觸發相應的中斷。如果開放了對應的中斷屏蔽位（輸入0為屏蔽中斷，輸入1為打開中斷），事件就可以觸發相應的中斷，否則事件只會作為一個信號存在，不會被CPU處理。
中斷屏蔽位作用圖前三行位中斷觸發，后三行位事件觸發

EXTI結構
配置中斷結構圖

三、AFIO講解

簡介：AFIO 是 Alternate Function Input/Output 的縮寫，表示復用功能 IO，主要用于實現 I/O 端口的復用功能以及外部中斷的控制。
為了優化64腳或100腳封裝的外設數量，有時需要將一些復用功能重新映射到其他引腳上。這時，就可以使用AFIO的復用重映射功能。通過設置復用重映射和調試I/O配置寄存器（AFIO_MAPR），可以實現引腳的重新映射，使得復用功能不再映射到它們的原始分配上。
此外，AFIO 還用于控制外部中斷，用來配置 EXTI 中斷線 0~15 對應哪個具體 IO 口。
AFIO簡化圖

四、配置原理

配置圖：

配置代碼：以按鍵電燈為例

void exit_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;//設結構體//打開GPIO的時鐘__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();gpio_initstruct.Pin = GPIO_PIN_0;gpio_initstruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;//中斷按鍵為下降沿模式觸發gpio_initstruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;//高速gpio_initstruct.Pull = GPIO_PULLUP;      //上拉HAL_GPIO_Init(GPIOA,&gpio_initstruct);HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,2,0);//GPIOA/B..00系列HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);		//NVIC中斷使能函數
}
void EXTI0_IRQHandler(void)         //配置中斷服務函數
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_pin)     //回調函數  回調函數_week類型返回uint16_t傳參，可寫相應的執行功能
{//delay_ms(20);/*if(GPIO_pin == GPIO_PIN_0)//檢測按鍵是否是pin0腳{if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET){led_toggle();}}*/
}   

其中優先級分組一般為兩組，只需配置一次即可，在HAL_Init()里面進行配置。