认识STM32项目中的中断处理

# 1. STM32中断处理器介绍

## 2.1.1 STM32中断系统概述

在STM32微控制器中，中断是一种重要的事件响应机制，用于处理各种外部和内部事件。下表列出了STM32中常见的中断源：

| 中断源 | 描述 |
|--------------|-----------------------------------|
| 外部中断 | GPIO引脚上的外部信号触发 |
| 定时器中断 | 定时器溢出或比较匹配事件触发 |
| 串口中断 | 串口数据接收或发送完成时触发 |
| ... | 更多其他中断源 |

中断能帮助系统及时响应事件，提高系统的实时性和效率。在STM32中，中断系统由中断向量表、中断嵌套向量控制器(NVIC)和中断服务函数组成。

## 2.1.2 中断优先级分配

为了正确处理多个中断请求，STM32中断系统采用了优先级分配机制。中断优先级分为抢占优先级和子优先级，用于确定中断的响应顺序。
抢占优先级高的中断可以打断抢占优先级低的中断，而相同抢占优先级的中断根据子优先级确定执行顺序。

## 2.1.3 嵌套向量中断控制器（NVIC）

NVIC是STM32中断系统的核心组件，用于管理和调度中断请求。通过NVIC，可以设置各个中断通道的优先级、使能或禁用中断等操作，实现灵活的中断控制和管理。NVIC可以实现中断的嵌套响应，提高系统的实时性。

以上是STM32中断处理器介绍的基本内容，后续章节将详细介绍不同类型的中断、中断处理流程、中断与系统性能优化等内容。

# 2. 中断类型及触发方式

### 2.2.1 外部中断
外部中断是指来自外部引脚的信号触发的中断，可以用于处理外部事件的通知。在STM32中，外部中断可以配置为上升沿触发、下降沿触发或双边沿触发。下面是外部中断的配置示例：

import machine

button = machine.Pin(2, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
led = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT)

def button_interrupt(pin):
    print("Button pressed!")
    led.value(not led.value())

button.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_FALLING, handler=button_interrupt)

while True:
    pass

在这个示例中，当外部引脚2的按钮被按下时，会触发中断，同时切换LED的状态。

### 2.2.2 定时器中断
定时器中断是指定时器溢出时触发的中断，可用于时间精确的操作。在STM32中，定时器可以设置不同的重载值和分频系数，以实现不同的定时功能。下面是定时器中断的配置示例表格：

| 定时器 | 重载值 | 分频系数 | 中断频率 |
| ------ | ------ | -------- | -------- |
| TIM2 | 1000 | 80 | 1 kHz |
| TIM3 | 500 | 160 | 1 kHz |

在这个表格中，展示了TIM2和TIM3定时器的配置参数及对应的中断频率。

### 2.2.3 串口中断
串口中断是指串口接收到数据时触发的中断，可用于异步通信。在STM32中，串口中断可以配置为接收中断、发送完成中断等。下面是串口接收中断的流程图：

graph TD
    A(串口初始化) --> B{接收中断触发?}
    B -->|是| C{读取数据}
    C --> D{处理数据}
    D --> E(继续监听中断)
    B -->|否| E

在这个流程图中，展示了串口接收中断的处理流程。当接收中断触发时，会读取数据并进行处理，然后继续监听中断。

以上是第二章中关于外部中断、定时器中断和串口中断的介绍，不同类型的中断在项目中有着不同的应用场景和触发方式。

# 3. 中断处理流程

- **2.3.1 中断服务函数**
- 每个中断都对应一个特定的中断服务函数，当中断被触发时，程序会跳转到相应的中断服务函数执行相应的中断处理操作。
- 中断服务函数通常被称为中断处理程序或中断处理函数，用于响应特定的中断事件。

- **2.3.2 中断服务函数编写技巧**
- 中断服务函数应该尽可能保持简洁和高效，避免在中断服务函数中执行过多的操作。
- 需要注意的是，在中断服务函数中尽量避免使用延时函数或阻塞调用，以免影响其他中断的及时响应。
- **2.3.3 中断处理过程中的注意事项**
| 注意事项 | 解决方法 |
| ------- | -------- |
| 避免在中断处理中使用过多的全局变量 | 可以使用volatile关键字声明变量，以保证编译器不会对变量进行优化处理。 |
| 禁止在中断服务函数中使用浮点运算 | 浮点运算是较为耗时的操作，在中断服务函数中会影响实时性。应该尽