STM32单片机中断系统：快速响应，提升系统效率

# 1. STM32单片机中断系统的基本原理

STM32单片机中断系统是一种用于处理外部事件或内部错误的机制。当发生中断事件时，单片机将暂停当前正在执行的任务，转而执行中断服务函数来处理该事件。

中断系统由以下主要组件组成：

- **中断向量表：**存储中断服务函数地址的表。
- **中断优先级：**确定中断事件响应顺序的级别。
- **中断服务函数：**处理中断事件的代码。

# 2. STM32单片机中断系统的配置和使用

### 2.1 中断向量表和中断优先级

STM32单片机的中断向量表是一个位于固定地址的数组，其中每个元素指向一个中断服务函数。当一个中断发生时，CPU会根据中断号从向量表中获取中断服务函数的地址，并跳转到该函数执行。

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，每个中断可以被分配一个优先级值。优先级值越低，中断优先级越高。

### 2.2 中断服务函数的编写和注册

中断服务函数（ISR）是响应中断事件而执行的代码段。编写ISR时，需要遵循以下规则：

* ISR必须以`__attribute__((interrupt))`属性声明，以告知编译器这是一个中断服务函数。
* ISR必须有一个固定的函数签名，包括一个`void`返回类型和一个`void`参数。
* ISR中只能包含与中断处理相关的代码，不得执行耗时的操作。

ISR编写完成后，需要将其注册到中断向量表中。这可以通过调用`NVIC_SetVector()`函数来实现，该函数的参数包括中断号和ISR的函数指针。

### 2.3 中断使能和中断响应

在配置和注册中断服务函数后，需要使能中断才能使其生效。中断使能可以通过调用`NVIC_EnableIRQ()`函数来实现，该函数的参数为中断号。

当一个中断发生时，CPU会根据中断号从向量表中获取中断服务函数的地址，并跳转到该函数执行。ISR执行完成后，CPU会自动返回到中断发生前的代码执行位置。

**代码示例：**

// 定义中断服务函数
void SysTick_Handler(void)
{
    // 中断处理代码
}

// 注册中断服务函数
void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_SetVector(SysTick_IRQn, (uint32_t)&SysTick_Handler);
    NVIC_EnableIRQ(SysTick_IRQn);
}

**逻辑分析：**

* `SysTick_Handler()`函数是SysTick中断服务函数，用于处理SysTick中断事件。
* `NVIC_Configuration()`函数负责注册SysTick中断服务函数并使能SysTick中断。
* `NVIC_SetVector()`函数将SysTick中断服务函数的地址注册到中断向量表中。
* `NVIC_EnableIRQ()`函数使能SysTick中断，允许CPU响应SysTick中断事件。

# 3. STM32单片机中断系统的应用实践

### 3.1 外部中断的应用

外部中断是STM32单片机中断系统中常见的一种中断类型，它主要用于响应外部设备或信号的变化。外部中断可以分为两种类型：

- **上升沿触发中断：**当外部中断引脚上的电平从低电平变为高电平时，触发中断。
- **下降沿触发中断：**当外部中断引脚上的电平从高电平变为低电平时，触发中断。

#### 3.1.1 按键中断

按键中断是外部中断应用的一个典型例子。当按键按下时，按键引脚上的电平会发生变化，触发外部中断。单片机可以根据中断服务函数对按键按下事件进行处理，例如显示信息、控制LED灯或执行其他操作。

**代码示例：**

// 按键中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {
  // 清除中断标志位
  EXTI->PR |= EXTI_PR_PR0;

  // 处理按键按下事件
  // ...
}

// 按键中断初始化
void EXTI0_Init(void) {
  // 配置中断引脚
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;