STM32中断处理实战指南：抢占式处理，提升系统响应速度

# 1. STM32中断基础**

STM32是一款功能强大的微控制器，具有丰富的中断功能。中断是一种硬件机制，允许外部事件或内部事件暂停正在执行的代码，并执行一个称为中断服务程序（ISR）的特定函数。中断处理对于实时系统非常重要，因为它允许系统快速响应外部事件，例如按钮按下或传感器触发。

STM32中断系统采用嵌套向量中断控制器（NVIC），它负责管理中断优先级、中断嵌套和中断向量表。中断向量表是一个存储中断服务程序地址的表，当发生中断时，NVIC会根据中断优先级从中断向量表中获取相应的ISR地址并跳转到ISR执行。

# 2. 抢占式中断处理

### 2.1 抢占式中断的原理和优势

**原理：**

抢占式中断处理是一种中断处理方式，当高优先级中断发生时，可以立即中断当前正在执行的低优先级中断或主程序，从而优先处理高优先级中断。

**优势：**

* **实时性高：**高优先级中断可以立即得到处理，保证系统对重要事件的快速响应。
* **系统稳定性好：**低优先级中断不会阻塞高优先级中断的处理，防止系统因低优先级中断处理时间过长而导致高优先级中断丢失。
* **提高系统吞吐量：**抢占式中断处理可以减少高优先级中断的等待时间，提高系统整体的处理效率。

### 2.2 STM32中抢占式中断的实现

STM32微控制器支持抢占式中断处理，通过以下机制实现：

* **NVIC（嵌套向量中断控制器）：**负责中断优先级管理和中断向量表管理。
* **优先级分组：**将中断分为4个优先级分组，每个分组内中断优先级相同，不同分组间优先级不同。
* **子优先级：**每个优先级分组内进一步细分为8个子优先级，子优先级高的中断优先级更高。

### 2.3 抢占式中断处理的实践

**代码块：**

// 设置中断优先级
NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2);
NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 3);

// 中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {
  // 高优先级中断处理代码
}

void EXTI1_IRQHandler(void) {
  // 低优先级中断处理代码
}

**逻辑分析：**

* `NVIC_SetPriority()`函数用于设置中断优先级，参数为中断号和优先级。
* 在本例中，EXTI0中断优先级设置为2，EXTI1中断优先级设置为3。
* 当EXTI0中断发生时，会触发`EXTI0_IRQHandler()`中断服务函数，由于其优先级更高，会立即中断正在执行的`EXTI1_IRQHandler()`中断服务函数或主程序。
* 当EXTI1中断发生时，会触发`EXTI1_IRQHandler()`中断服务函数，由于其优先级较低，只有在EXTI0中断处理完成后才会执行。

**参数说明：**

* `NVIC_SetPriority()`函数：
* 参数1：中断号
* 参数2：优先级（0-15，0优先级最高）
* `NVIC_GetPriority()`函数：
* 参数1：中断号
* 返回值：中断优先级

# 3. 中断优先级和嵌套

### 3.1 中断优先级配置

STM32中的中断优先级分为16个等级，从0到15，其中0级优先级最高，15级优先级最低。中断优先级可以通过NVIC（嵌套向量中断控制器）中的寄存器进行配置。

// 设置中断优先级
NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority);

* **IRQn_Type IRQn：**要设置优先级的中断号
* **uint32_t priority：**优先