使用STM32F4的中断处理功能

# 1. 简介

## 1.1 STM32F4概述

STM32F4是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能32位微控制器系列。它基于ARM Cortex-M4内核，集成了丰富的外设和功能模块，广泛应用于工业控制、物联网、消费电子等领域。

## 1.2 中断处理的重要性和优势

在嵌入式系统开发中，中断处理是一种重要的事件驱动编程方法。相比于轮询式的程序设计，中断处理能够及时响应外部事件，提高系统的实时性和响应性能。中断处理还可以有效管理不同优先级的任务和模块，提高系统的可靠性和灵活性。

## 2. 中断基础

中断是指在CPU执行程序的过程中，接收到一个外部事件的信号，并立即暂停当前的任务去处理这个事件。中断可以提高系统的响应速度并实现多任务系统的调度。在STM32F4中，中断作为一种重要的处理方式，广泛应用于各种外部设备的驱动和实时任务的处理。

### 2.1 中断的定义和原理

中断是一种硬件和软件协同工作的机制，通过硬件检测到外部事件（如按键按下、定时器溢出等），触发中断请求（IRQ）。然后软件根据中断请求，跳转到相应的中断处理程序（ISR）进行处理。中断的原理可以简单描述如下：

1. 外部事件触发中断请求。
2. 中断请求被中断控制器接收并优先级排序。
3. 中断控制器根据中断请求的优先级，选择中断处理程序。
4. CPU终止当前正在执行的任务，保存现场到堆栈。
5. CPU跳转到中断处理程序，执行中断服务程序。
6. 中断服务程序结束后，CPU恢复现场并继续执行之前的任务。

### 2.2 STM32F4中断控制器简介

STM32F4系列的中断控制器是一个高度灵活的模块，能够管理各种外部中断和内部中断。它具有以下特点：

- 支持多个中断请求线和多个中断通道，能够同时处理多个中断请求。
- 支持中断优先级排序，可以根据不同的需求设置中断的优先级。
- 提供中断使能和屏蔽功能，可以选择性地开启或关闭某个中断。
- 具有中断挂起和继续功能，能够控制中断的运行状态。
- 支持向量中断处理器和向量中断表，能够动态地管理中断向量。

### 3. STM32F4中断处理流程

在本节中，我们将详细介绍STM32F4的中断处理流程，包括建立中断向量表、中断服务程序的编写以及中断优先级的设置。

#### 3.1 建立中断向量表

在STM32F4中，中断向量表是一个重要的数据结构，用于存储所有中断请求的入口地址。在初始化阶段，需要将中断服务程序的地址写入中断向量表中，以便系统能够正确调用相应的中断服务程序。

// 示例：在STM32F4中建立中断向量表的代码如下

void (* const g_pfnVectors[])(void) =
{
    // 初始堆栈指针
    (void (*)(void))&Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit,
    Reset_Handler,  // 复位中断
    NMI_Handler,    // 非屏蔽中断
    HardFault_Handler,  // 硬件故障中断
    // ... 其他中断的入口地址
};

#### 3.2 中断服务程序编写

每个中断请求都需要编写相应的中断服务程序，用于处理中断事件。中断服务程序需要遵循特定的编程规范，并在程序中执行中断处理的相关操作。