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基于STM32中断讲解

news 来源：原创 2025/8/10 22:54:23

基于STM32中断讲解

一、NVIC讲解

简介：当一个中断请求到达时，NVIC会确定其优先级并决定是否应该中断当前执行的程序，以便及时响应和处理该中断请求。这种设计有助于提高系统的响应速度和可靠性，特别是在需要处理大量中断请求的实时应用程序中。
NVIC 支持：256个中断（16内核+240外部），支持：256个优先级，允许裁剪。

从上图中可以看出主要运用的寄存器有**中断使能寄存器（ISER）、中断失能寄存器（ICER）、应用程序中断及复位控制寄存器（AIRCR）、中断优先级寄存器（IPR）**只用对上述寄存器进行配置就行。

中断优先级几种类型：
1、抢占优先级
如果一个中断的抢占优先级高于当前正在执行的中断，那么它可以打断当前中断，优先得到执行。数值越小，优先级越高。
2、响应优先级
如果两个中断同时到达，且它们的抢占优先级相同，那么响应优先级高的中断将首先得到响应。数值越小，优先级越高。
3、自然优先级
自然优先级是由硬件固定并预先设定的，用户无法更改。当抢占优先级和响应优先级都相同时，自然优先级将决定哪个中断先得到处理。
优先级执行顺序
当多个中断同时发生时，执行顺序首先由抢占优先级决定。如果抢占优先级相同，则进一步由响应优先级决定。如果响应优先级也相同，则最终由自然优先级决定。
在中断嵌套的情况下，高抢占优先级的中断可以打断低抢占优先级的中断，但高响应优先级的中断不能打断低响应优先级的中断（当它们具有相同的抢占优先级时）。
优先级分组
优先级寄存器 IPR 有 8 位，但实际只使用到高 4 位，用于决定抢占优先级、响应优先级的等级。一般分为两组。

二、EXTI讲解

简介：EXTI 是 External Interrupt 的缩写，表示外部中断事件控制器。EXTI 可以监测指定 GPIO 口的电平信号变化，并在检测到指定条件时，向内核的中断控制器 NVIC 发出中断申请。NVIC 在裁决后，如果满足条件，会中断CPU的主程序，使 CPU 转而执行 EXTI 对应的中断服务程序。
EXTI 支持的触发方式：上升沿、下降沿、双边沿或软件触发。
EXTI 支持所有的 GPIO 口，但需要注意的是，**相同的 Pin 不能同时触发中断。**例如，PA0 和 PB0 不能同时被配置为中断源。
EXTI 提供了 16 个 GPIO_Pin 的中断线，以及额外的中断线如 PVD 输出、RTC 闹钟、USB 唤醒和以太网唤醒。

中断/事件区分

中断会打断CPU当前正在执行的程序，转而去执行中断服务程序，待中断服务程序执行完毕后，CPU会返回到原来的程序执行点继续执行。
事件只是简单地表示某个动作或状态的变化，而不会打断CPU当前正在执行的程序。当事件发生时，它会根据配置来决定是否触发相应的中断。如果开放了对应的中断屏蔽位（输入0为屏蔽中断，输入1为打开中断），事件就可以触发相应的中断，否则事件只会作为一个信号存在，不会被CPU处理。
中断屏蔽位作用图前三行位中断触发，后三行位事件触发

EXTI结构
配置中断结构图

三、AFIO讲解

简介：AFIO 是 Alternate Function Input/Output 的缩写，表示复用功能 IO，主要用于实现 I/O 端口的复用功能以及外部中断的控制。
为了优化64脚或100脚封装的外设数量，有时需要将一些复用功能重新映射到其他引脚上。这时，就可以使用AFIO的复用重映射功能。通过设置复用重映射和调试I/O配置寄存器（AFIO_MAPR），可以实现引脚的重新映射，使得复用功能不再映射到它们的原始分配上。
此外，AFIO 还用于控制外部中断，用来配置 EXTI 中断线 0~15 对应哪个具体 IO 口。
AFIO简化图

四、配置原理

配置图：
中断配置图
配置代码：以按键电灯为例

void exit_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_initstruct;//设结构体//打开GPIO的时钟__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();gpio_initstruct.Pin = GPIO_PIN_0;gpio_initstruct.Mode = GPIO_MODE_IT_FALLING;//中断按键为下降沿模式触发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中断使能函数
}
void EXTI0_IRQHandler(void)         //配置中断服务函数
{
HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_pin)     //回调函数  回调函数_week类型返回uint16_t传参，可写相应的执行功能
{//delay_ms(20);/*if(GPIO_pin == GPIO_PIN_0)//检测按键是否是pin0脚{if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_RESET){led_toggle();}}*/
}

其中优先级分组一般为两组，只需配置一次即可，在HAL_Init()里面进行配置。

基于STM32中断讲解

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基于STM32中断讲解

一、NVIC讲解

二、EXTI讲解

三、AFIO讲解

四、配置原理

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