STM32中断处理机制详解：揭秘中断响应的秘密，提升系统效率
STM32中断处理机制详解：揭秘中断响应的秘密，提升系统效率
STM32微控制器的中断处理机制是嵌入式系统开发中的核心技术之一。本文将详细介绍STM32的中断向量表、中断优先级和嵌套机制，以及中断响应流程，并通过具体的代码示例展示如何进行中断编程。
STM32中断概述
STM32微控制器具有强大的中断处理机制，它允许系统在发生特定事件时暂停当前任务并执行特定的处理程序。中断处理对于实时系统至关重要，因为它可以确保及时响应外部事件或内部错误。
STM32中断系统由中断向量表、中断优先级和嵌套机制以及中断响应流程组成。中断向量表包含中断服务函数的地址，中断优先级决定了中断响应的顺序，而中断响应流程定义了中断响应的步骤。
STM32中断处理机制
中断向量表
中断向量表是存储中断服务函数入口地址的特殊内存区域。当发生中断时，CPU会根据中断号从中断向量表中获取中断服务函数的地址，并跳转到该地址执行中断服务函数。
中断向量表结构
STM32的中断向量表是一个32位宽的数组，每个元素对应一个中断号。中断向量表的起始地址为0x00000000，共有256个元素。
中断向量表初始化
在系统启动时，中断向量表需要进行初始化。通常，中断向量表会被放置在Flash存储器的指定区域中，并由启动代码进行初始化。
中断优先级和嵌套
STM32的中断分为16个优先级等级，0为最高优先级，15为最低优先级。当发生多个中断时，优先级高的中断会优先响应。
中断优先级设置
中断优先级可以通过中断控制器（NVIC）的寄存器进行设置。每个中断都有一个优先级寄存器，可以设置中断的优先级。
中断嵌套
STM32支持中断嵌套，即在处理一个中断时可以发生另一个中断。嵌套中断的优先级高于当前正在处理的中断。
中断响应流程
当发生中断时，CPU会执行以下步骤：
保存当前状态：CPU会将当前程序计数器（PC）和程序状态寄存器（PSR）压入堆栈。
跳转到中断向量表：CPU根据中断号从中断向量表中获取中断服务函数的地址，并跳转到该地址。
执行中断服务函数：中断服务函数负责处理中断事件。
恢复当前状态：中断服务函数执行完毕后，CPU会从堆栈中弹出PC和PSR，恢复中断前的状态。
void SysTick_Handler(void) {
// 中断处理代码
}
SysTick_Handler函数是SysTick定时器中断服务函数。当SysTick定时器中断发生时，CPU会执行此函数。此函数没有参数。
STM32中断编程实践
中断初始化和配置
中断向量表是STM32的中断向量表是一个固定的内存区域，用于存储中断服务例程（ISR）的入口地址。每个中断源都有一个对应的向量表项，指向其ISR的地址。
中断初始化涉及以下步骤：
- 使能中断控制器：通过设置NVIC_ISER寄存器，使能特定中断源。
- 设置中断优先级：通过设置NVIC_IPR寄存器，设置中断优先级。
- 设置中断向量表：通过设置NVIC_VTOR寄存器，指定中断向量表的地址。
// 使能外部中断0
NVIC_ISER |= (1 << NVIC_IRQ_EXTI0_IRQn);
// 设置外部中断0优先级为3
NVIC_IPR[NVIC_IRQ_EXTI0_IRQn] = 3;
// 设置中断向量表地址为0x08000000
NVIC_VTOR = 0x08000000;
NVIC_ISER寄存器用于使能中断源，(1 << NVIC_IRQ_EXTI0_IRQn)表示使能外部中断0。NVIC_IPR寄存器用于设置中断优先级，3表示外部中断0优先级为3。NVIC_VTOR寄存器用于设置中断向量表的地址，0x08000000是中断向量表的起始地址。