STM32中断处理：NVIC配置详解
STM32中断处理：NVIC配置详解
本文详细介绍了STM32微控制器中NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）的配置和使用，包括中断的基本概念、优先级管理、NVIC的结构和功能，以及具体的程序实现步骤。文章通过详细的步骤和代码示例，讲解了如何开启中断源、配置NVIC以及编写中断响应函数。
1、中断的简介
1.1、什么是中断
正在进行的事务被突发事件打断，转而处理这个突发事件，突发事件处理完成后回到被打断的事务继续执行，这一处理突发事件的过程叫做中断。
【注】
中断结束后，回来执行的事件不再是从头开启，而是接着继续执行。体现在程序中就是，CPU在执行主函数里面的程序，然后突然有一个中断源触发，CPU检测到中断触发后就会跳出主函数，进而去执行中断函数里面的程序。当中断函数里面的程序执行完后，在回到主函数里面接着执行没有执行完的程序。
1.2、为什么需要中断
有突发性的，紧急性的事件就需要使用中断来处理，比如：主函数中里面拥有大量的循环程序，进而执行起来需要耗费大量的时间，而有一个事件是突发性的，比如按钮控制灯亮灭，当检测到按钮按下时，CPU才执行灯的动作，所以我们不能够将这个事件放在主程序里面，如果放在主程序里面时，当CPU还在执行循环程序，当按下按钮，程序还没有执行到判断按钮的程序，所以灯的状态不会改变。
2、中断的优先级
中断优先级：中断处理的紧急程度叫做中断优先级。
- 中断排队：在中断响应的过程中又有新的中断到来，新到来的中断需要排队，根据中断优先级决定排队的顺序
- 中断嵌套：中断处理过程被更紧急的中断源打断
2.1、中断优先级的表示方法
中断优先级分为2个，抢占优先级和子优先级，下图为2位表示一个优先级。我们可以自己划分位数。
例如下面的几种情况：
①中断嵌套：
②中断排队：
3、NVIC
3.1、什么的NVIC
NVIC其实就是中断控制器，它不属于片上外设，它在CPU中的内部，复制管理中断，所以在使用时，不用开启时钟。
3.2、NVIC的内部结构
中断的模型是：片上外设产生中断源–>中断信号传递给NVIC–>去查中断向量表，匹配中断函数。
NVIC主要负责中断源的开关，优先级的配置，然后中断仲裁。
中断优先级可以分组的。如下图所示：
3.3、中断向量表
中断向量表：Flash存储器内部从地址0开始的一段区域，按照中断号排列，每4个字节存储一个中断响应函数的地址（在使用手册的9）
3.4、程序实现
我们以USART1中断为例
①开启中断源
我们在USART.h里面找到ITconfig函数，这是配置中断源是函数，
然后我们右键点击go to，然后我们查看这个函数里面的形式参数里面取值
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//打开USART的某个中断源，这里是选择接收数据中断
②配置NVIC
打开USART的某个中断源我们在杂项miss.h里面找到这2个函数，分别是中断优先级的分组，初始化NVIC的某一路中断开关
1、优先级分组
然后我们右键点击go to，然后我们查看这个函数里面的形式参数里面取值
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);//分为2位
2、初始化NVIC
我们通过翻译得出NVIC_InitStruct是结构体指针变量，这个变量里面有很多的元素需要我们去配置。我们打开这个结构体的定义去看看。
2.1、 我们看看中断源选择这个元素
NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//选择串口通信1中断
2.2、中断分组数值这个元素
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
2.3、中断开关
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//中断打开
所以配置NVIC的最终代码如下：
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVICInitStruct);
③中断响应函数
通过weak方法进行同名的覆盖
void USART1_IRQHandler()//中断函数
{
函数执行体;
}
最终完整的代码如下：
int main()
{
USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//打开USART1的中断源
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_priorityGroup_2);
NVIC_InitTypeDef NVICInitStruct;//创建一个结构体变量
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //中断源
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//抢占优先级数值配置为0
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;//子优先级数值配置为0
NVICInitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVICInitStruct);
}
void USART1_IRQHandler()//中断函数
{
函数执行体;
}