STM32单片机中断编程精要：深入理解中断机制，提升程序响应能力

# 1. 中断机制基础**

中断是一种硬件机制，允许外部事件或内部条件暂停正在执行的程序，并跳转到一个称为中断服务函数（ISR）的特殊函数。ISR 处理中断事件，然后程序继续从中断发生点执行。

中断机制包括：
- **中断源：**产生中断事件的硬件或软件事件。
- **中断向量表：**一个存储中断服务函数地址的表。
- **中断优先级：**确定中断处理顺序的优先级级别。
- **中断标志位：**指示中断已发生的标志位。

# 2. STM32中断编程理论**

**2.1 中断向量表和中断优先级**

STM32单片机采用嵌套向量中断控制器（NVIC），它负责管理所有中断请求。NVIC包含一个中断向量表，其中存储了每个中断源的中断服务函数（ISR）地址。当一个中断请求发生时，NVIC会根据中断源的优先级从中断向量表中获取ISR地址，并跳转到ISR执行。

**中断优先级**

每个中断源都有一个可配置的优先级，用于确定中断响应的顺序。优先级较高的中断源将在优先级较低的中断源之前得到响应。STM32单片机支持32个优先级等级，其中0级为最高优先级，31级为最低优先级。

**2.2 中断服务函数**

中断服务函数（ISR）是响应特定中断请求的代码段。ISR必须遵循特定的约定，包括：

- 以`__attribute__((interrupt))`声明ISR
- ISR必须以`void`返回
- ISR不能调用任何可重入函数或修改全局变量
- ISR应尽可能简短，只执行必要的任务

**2.3 中断嵌套和中断屏蔽**

**中断嵌套**

中断嵌套是指一个中断服务函数（ISR）在执行过程中再次被中断请求打断。STM32单片机支持中断嵌套，但需要谨慎使用，因为嵌套太深可能导致堆栈溢出。

**中断屏蔽**

中断屏蔽是指暂时禁止特定中断源或所有中断源。STM32单片机提供了`__disable_irq()`和`__enable_irq()`函数来控制中断屏蔽。中断屏蔽通常用于防止在执行关键代码段时发生中断。

**代码示例：**

// 中断向量表
const uint32_t __vector_table[] __attribute__((section(".isr_vector"))) = {
    (uint32_t) &__stack_top, // 堆栈指针
    (uint32_t) Reset_Handler, // 复位处理函数
    // ...其他中断向量
};

// 中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void) {
    // 处理 USART1 中断
    // ...
}

// 中断屏蔽
void disable_all_interrupts(void) {
    __disable_irq();
}

void enable_all_interrupts(void) {
    __enable_irq();
}

# 3.1 中断初始化和配置

在STM32单片机中，中断的初始化和配置主要涉及以下几个方面：

- **中断向量表配置：**中断向量表是存储中断服务函数地址的数组。在STM32单片机中，中断向量表位于0x00000000地址处。中断向量表中的每个元素对应一个中断源，当该中断源发生时，程序将跳转到该元素指向的地址执行中断服务函数。

- **中断优先级配置：**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。STM32单片机支持多级中断优先级，可以通过设置中断寄存器中的优先级字段来配置中断优先级。

- **中断使能和屏蔽：**中断使能和屏蔽控制着中断是否会被响应。可以通过设置中断寄存器中的使能位和屏蔽位来使能或屏蔽中断。

**中断初始化和配置步骤：**

1. **配置中断向量表：**
- 复制中断服务函数到适当的