单片机C语言中断和定时器：掌握中断处理、定时器配置和使用，构建实时响应系统

# 1. 单片机C语言中断和定时器的基础**

**1.1 中断概述**

中断是一种硬件机制，当发生特定事件时，它会暂停当前正在执行的程序，并跳转到一个称为中断处理程序的特定代码段。中断处理程序执行必要的操作，然后返回到被中断的程序。

**1.2 定时器概述**

定时器是一种硬件设备，它可以生成周期性的脉冲或信号。这些脉冲或信号可以用来触发中断，或直接用于测量时间间隔或生成周期性任务。

# 2.1 中断的类型和优先级

### 中断的类型

单片机中的中断可以分为两类：

- **硬件中断：**由外部设备或内部模块产生的中断信号触发，如外部中断、定时器中断、串口中断等。
- **软件中断：**由软件指令主动触发，用于处理系统内部事件，如陷阱中断、异常中断等。

### 中断的优先级

中断优先级决定了当多个中断同时发生时，哪个中断会被优先处理。中断优先级通常分为多个等级，等级高的中断优先级高于等级低的中断。

**中断优先级设置方法：**

- **硬件中断：**通过硬件寄存器或中断控制器配置中断优先级。
- **软件中断：**通过设置中断向量表中的中断服务程序地址来指定中断优先级。

**中断优先级处理机制：**

当多个中断同时发生时，系统会根据中断优先级进行处理：

- **最高优先级中断：**立即响应，暂停当前正在执行的程序，执行最高优先级中断服务程序。
- **次高优先级中断：**当最高优先级中断服务程序执行完毕后，再响应次高优先级中断，依次类推。
- **低优先级中断：**如果当前正在执行更高优先级的中断服务程序，低优先级中断会被暂时屏蔽，等待更高优先级中断服务程序执行完毕后才响应。

**中断优先级设置示例：**

// 设置外部中断0的优先级为最高
NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, NVIC_PRIORITYGROUP_0);

// 设置定时器中断的优先级为次高
NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, NVIC_PRIORITYGROUP_1);

// 设置串口中断的优先级为最低
NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, NVIC_PRIORITYGROUP_4);

**参数说明：**

- `NVIC_SetPriority()`：设置中断优先级的函数。
- `EXTI0_IRQn`：外部中断0的中断号。
- `TIM2_IRQn`：定时器2的中断号。
- `USART1_IRQn`：串口1的中断号。
- `NVIC_PRIORITYGROUP_0`：最高优先级组。
- `NVIC_PRIORITYGROUP_1`：次高优先级组。
- `NVIC_PRIORITYGROUP_4`：最低优先级组。

**逻辑分析：**

这段代码通过调用 `NVIC_SetPriority()` 函数设置了外部中断0、定时器中断和串口中断的优先级。外部中断0被设置为最高优先级，定时器中断被设置为次高优先级，串口中断被设置为最低优先级。当这三个中断同时发生时，系统会首先响应外部中断0，然后响应定时器中断，最后响应串口中断。

# 3. 定时器