STM32-中断系统

中断的基本概念

处理器中的中断

在处理器中，中断是一个过程，即CPU在正常执行程序的过程中，遇到外部/内部的紧急事件需要处理，暂时中止当前程序的执行，转而去为处理紧急的事件，待处理完毕后再返回被打断的程序处继续往下执行。中断在计算机多任务处理，尤其是即时系统中尤为重要。比如uCOS，FreeRTOS等。

意义

中断能提高CPU的效率，同时能对突发事件做出实时处理。实现程序的并行化，实现嵌入式系统进程之间的切换

进入中断

 处理器自动保存现场到堆栈里

 {PC, xPSR, R0-R3, R12, LR}

 一旦入栈结束，ISR便可开始执行

 晚到的中断会重新取ISR地址，但无需再次保存现场

退出中断 中断前的现场被自动从堆栈中恢复

 一旦出栈完成，继续执行被中断打断的指令

 出栈的过程也可被打断，使得随时可以响应新的中断，而不再进行

现场保存

NVIC的主要功能

中断管理

Cortex-M4 内核支持 256 个中断，其中包含了 16 个内核中断和 240 个外部中断，并且具有256 级的可编程中断优先级设置。但 STM32F4 并没有使用Cortex-M4 内核的全部东西，而是只用了它的一部分。

Cortex-M4处理器中，每一个外部中断都可以被使能或者禁止，并且可以被设置为挂起状态或者清除状态。

中断和异常向量表

STM32F407中断和异常向量

        CM4 内核支持 256 个中断，其中包含了 16 个内核中断和 240 个外部中断。STM32F407实际上只使用了10个内部异常和82个外部中断。

        当异常或中断发生时，处理器会把PC设置为一个特定地址，这一地址就称为异常向量。每一类异常源都对应一个特定的入口地址，这些地址按照优先级排列以后就组成一张异常向量表。

向量化处理中断的好处

        统的处理方式需要软件去完成。采用向量表处理异常，M0处理器会从存储器的向量表中，自动定位异常的程序入口。从发生异常到异常的处理中间的时间被缩减。

嵌套中断

中断优先级总结

抢占优先级的级别高于响应优先级。而数值越小所代表的优先级就越高。同一时刻发生的中断，优先处理优先级较高的中断。

高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。而抢占优先级相同的中断，高优先级的响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。

抢占优先级相同就看响应优先级，同样数值越小优先级越高。

如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行。如果同时发生则优先处理编号较小的那个。

外部中断控制器EXTI

按键中断实例

按键原理图分析

按键中断编程步骤分析

1、使能相应的时钟

2、配置GPIO管脚为中断功能

3、设置中断优先级

4、使能相应的中断

5、实现中断服务程序

按键中断编程实例

实现KEY3按下后触发中断，在中断服务程序中打印一段话

串口中断实例

串口中断编程步骤分析

1、使能相应的时钟

2、配置GPIO管脚为串口功能

3、设置中断优先级

4、使能相应的中断

5、实现中断服务程序

串口中断编程实例

串口接收中断的实现

串口发送中断的实现