目錄
STM32中斷
NVIC 中斷控制器
NVIC優先級分組
EXTI 外部中斷
AFIO 復用IO口
外部中斷/事件控制器（EXTI）框圖
STM32中斷
????????在STM32微控制器中，共有68個可屏蔽中斷通道，涵蓋了多個外設，如外部中斷（EXTI）、定時器（TIM）、模擬數字轉換器（ADC）、串行外設接口（USART）、串行外設接口（SPI）、I2C總線、實時時鐘（RTC）等。
????????這些中斷通道的管理由嵌套向量中斷控制器（NVIC）負責。NVIC提供了統一的中斷管理機制，允許對每個中斷通道設置16個可編程優先級。這些優先級可以通過分組進行配置，用戶可以設定中斷的搶占優先級和響應優先級，從而實現對中斷的精細化控制。這種機制有助于在復雜系統中合理地調度中斷，確保實時性和系統響應性。
NVIC 中斷控制器
????????NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）嵌套向量中斷控制器，是 Cortex-M 內核中的一部分，用于管理中斷的觸發、優先級排序和 CPU 響應。
簡而言之：
????????NVIC 是 STM32 中用來 統一管理各個中斷事件 的模塊，決定了“誰能打斷 CPU”、“什么時候打斷”、“打斷完誰先執行”。
NVIC 的核心功能
| 功能 | 說明 |
|---|---|
| 中斷使能/屏蔽 | 可以啟用或關閉某個中斷源 |
| 中斷優先級管理 | 每個中斷可以分配優先級（0~15） |
| 中斷響應控制 | 控制 CPU 響應中斷的方式 |
| 中斷掛起清除 | 手動觸發/清除掛起中斷 |
中斷源外設
包括：
EXTI：外部中斷（如按鍵觸發）
TIM：定時器（溢出中斷、PWM更新中斷）
ADC：模數轉換完成中斷
USART：串口接收/發送完成中斷
這些外設都可以產生中斷信號。
黑色 “n” 路線：中斷請求線
每個外設可能有多個中斷類型（如 TIM1 有更新中斷、比較中斷等），這些中斷通過中斷請求線發給 NVIC。
NVIC 模塊
NVIC 收到多個中斷請求后：
根據中斷源設置的優先級
決定哪個中斷先被 CPU 響應處理
若一個中斷發生時有更高級的中斷，也可以實現嵌套中斷
NVIC 的優先級從 0（最高）~15（最低）。圖中綠色框優先級0~優先級15 表示優先級調度隊列。
橙色區域：STM32 內核（CPU核心 + NVIC）
NVIC 是屬于 Cortex-M 內核的一部分，圖中 NVIC 模塊包裹在內核塊中，最終中斷是由 CPU 執行對應的中斷服務函數（ISR）
NVIC優先級分組
????????NVIC的中斷優先級由優先級寄存器的4位（0~15）決定，這4位可以進行切分，分為高n位的搶占優先級和低4-n位的響應優先級
????????搶占優先級高的可以中斷嵌套，響應優先級高的可以優先排隊，搶占優先級和響應優先級均相同的按中斷號排隊
| 分組方式 | 搶占優先級（高位） | 響應優先級（低位） |
|---|---|---|
| 分組0 | 0 位，取值為 0 | 4 位，取值為 0~15 |
| 分組1 | 1 位，取值為 0~1 | 3 位，取值為 0~7 |
| 分組2 | 2 位，取值為 0~3 | 2 位，取值為 0~3 |
| 分組3 | 3 位，取值為 0~7 | 1 位，取值為 0~1 |
| 分組4 | 4 位，取值為 0~15 | 0 位，取值為 0 |
EXTI 外部中斷
????????EXTI（External Interrupt）外部中斷 是STM32微控制器中用于監測外部信號并觸發中斷的一種機制。EXTI模塊能夠監測指定GPIO引腳的電平信號變化，并在GPIO引腳發生電平變化時立即向NVIC發出中斷請求。當NVIC接收到該請求后，會根據中斷優先級的設置決定是否中斷當前的CPU主程序，并執行與該中斷關聯的中斷服務程序。
EXTI的主要特點：
支持的觸發方式：
上升沿觸發： 當GPIO引腳的電平從低電平變為高電平時觸發中斷。
下降沿觸發： 當GPIO引腳的電平從高電平變為低電平時觸發中斷。
雙邊沿觸發： 當GPIO引腳的電平發生變化，無論是從低到高，還是從高到低時都會觸發中斷。
軟件觸發： 可以通過軟件命令觸發中斷，不依賴GPIO引腳的電平變化。
支持的GPIO口：
????????EXTI可以監測幾乎所有的GPIO口，包括STM32的所有引腳。但是同一個GPIO引腳不能同時觸發多個中斷通道。一個引腳只能與一個中斷通道綁定。
中斷通道：
????????EXTI模塊支持最多16個GPIO引腳觸發的外部中斷，另外還包括一些特殊的觸發源，如PVD（電壓檢測輸出）、RTC鬧鐘、USB喚醒和以太網喚醒等。
觸發響應方式：
????????EXTI不僅支持傳統的中斷響應，還支持事件響應。在事件響應模式下，系統可以響應外部信號的變化，但并不一定中斷當前的CPU任務。根據配置，可以選擇不同的響應方式來滿足不同的應用需求。
? ? ? ? 總之，EXTI外部中斷功能能夠監測GPIO引腳的電平變化，并通過不同的觸發方式（上升沿、下降沿、雙邊沿或軟件觸發）來生成中斷請求，經過NVIC的裁決后，CPU可被打斷并執行相關的中斷服務程序。EXTI模塊支持多種GPIO口，并能夠處理多種外部信號觸發，靈活地支持不同的響應模式。
從 GPIO 到中斷觸發的完整路徑：
GPIOx → AFIO（引腳選擇）→ EXTI（邊沿檢測）→ NVIC（優先級管理）→ CPU 執行中斷服務函數
GPIO 外設輸入端口（GPIOA、GPIOB、GPIOC…）
每個 GPIO 端口有 16 個引腳（0~15）
這些引腳可以作為普通輸入，也可以配置為中斷觸發輸入
但多個端口（如 PA0、PB0、PC0）不能同時映射到同一個 EXTI0 線，需要選擇誰占用
AFIO 模塊（Alternate Function IO）
AFIO：中斷引腳選擇器
它的作用是告訴 EXTI 哪個 GPIO 引腳連接到哪一條 EXTI 線。
關鍵點：
STM32F1 的 EXTI 有 16 條（EXTI0 ~ EXTI15）
每條 EXTI 線最多只能掛接一個引腳
AFIO_EXTICRx 寄存器用來設置：
例如 EXTI0 ← PA0 或 PB0 或 PC0，由軟件配置
EXTI 模塊（邊沿檢測與中斷控制器）
EXTI = External Interrupt/Event Controller
它負責：
監控外部信號的上升沿 / 下降沿
將觸發事件發出中斷請求
將中斷信號傳遞給 NVIC
還可以控制：
是否屏蔽中斷（IMR）
是否只作為事件觸發（EMR）
AFIO 復用IO口
????????在 STM32 微控制器中，AFIO（Alternate Function I/O）模塊是一個非常關鍵的外設控制單元，主要負責 引腳的復用功能選擇與重定義。由于 STM32 的某些外設功能（如 USART、TIM、SPI 等）可以復用到多個不同的引腳上，因此需要通過 AFIO 模塊來進行合理的映射和配置。
AFIO 主要完成以下兩個核心任務：
????????復用功能引腳的重映射：當默認的外設引腳與實際設計沖突時，可以通過 AFIO 對這些引腳的映射關系進行重新定義，將某個功能分配到另一個引腳上。例如，可以將 USART1 的 Tx/Rx 引腳從默認的 PA9/PA10 重映射到其他可選引腳。
????????外部中斷引腳的選擇（EXTI 配置）：STM32 的 EXTI（外部中斷控制器）支持將 GPIOA、GPIOB、GPIOC 等多個端口的同一編號引腳（如 PA0、PB0、PC0）接到同一條 EXTI 線（如 EXTI0）。而 AFIO 則負責選擇當前哪一個具體的引腳與某條 EXTI 中斷線相連。
外部中斷/事件控制器（EXTI）框圖
這張圖主要完成了兩件事：
1. 檢測外部輸入信號是否發生邊沿變化（上升/下降）
2. 如果檢測到了，決定是否向 NVIC 發起中斷或事件觸發
整體流程：從輸入引腳 → EXTI → 中斷或事件
【1】邊沿檢測電路
來自 GPIO（或其他模塊）的電平輸入信號進入。
通過上升沿觸發寄存器和下降沿觸發寄存器設置：
是否對上升沿、下降沿敏感。
一旦檢測到配置的邊沿變化，輸出一個觸發信號。
【2】生成中斷或事件請求
邊沿檢測信號經過兩個分支：
A）進入中斷控制通路（上面那條線）
請求掛起寄存器（PR）：記錄這次中A）進入中斷控制通路（上面那條線）斷事件發生了
中斷屏蔽寄存器（IMR）：決定這個中斷能否被 NVIC 接收
如果沒有被屏蔽 → 送到 NVIC，啟動中斷服務函數
B）進入事件控制通路（下面那條線）
事件屏蔽寄存器（EMR）：決定是否產生“事件信號”
如果允許事件 → 送入 脈沖發生器（用于觸發 DMA 或其他模塊）
【3】軟件觸發支持
軟件可直接寫入 軟件中斷事件寄存器（SWIER），人為觸發中斷或事件，模擬一次外部信號觸發。
【4】附加控制
所有寄存器都有 20 位（支持 EXTI0~EXTI19，F1 通常用前16個）
最終與門（AND）和或門（OR）控制是否允許請求生效
