STM32单片机：中断处理机制，打造响应迅速的嵌入式系统

# 1. STM32中断处理机制概述

STM32中断是一种硬件机制，允许外部事件或内部事件触发CPU执行特定的代码段。它是一种高效且实时的响应机制，广泛应用于嵌入式系统中。

STM32中断处理机制包括中断向量表、中断优先级、中断服务函数和中断处理流程。中断向量表是一个包含中断服务函数地址的表，当发生中断时，CPU会根据中断号从中断向量表中获取中断服务函数的地址并执行。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。

# 2. STM32 中断编程基础

### 2.1 中断向量表和中断优先级

**中断向量表**

中断向量表是一个存储中断服务函数地址的数组。当发生中断时，处理器会根据中断号从中断向量表中获取中断服务函数的地址并跳转执行。STM32 的中断向量表位于地址 0x00000000。

**中断优先级**

每个中断都有一个优先级，用于确定中断处理的顺序。优先级较高的中断会优先处理。STM32 中断优先级分为 16 个等级，0 为最高优先级，15 为最低优先级。

### 2.2 中断服务函数和中断处理流程

**中断服务函数**

中断服务函数 (ISR) 是处理中断的函数。ISR 的名称由中断号后缀组成，例如，EXTI0_IRQHandler() 是处理外部中断 0 的 ISR。

**中断处理流程**

当发生中断时，处理器会执行以下步骤：

1. 保存当前程序计数器 (PC) 和程序状态字 (PSR) 到堆栈。
2. 根据中断号从中断向量表中获取 ISR 的地址。
3. 跳转到 ISR 执行。
4. ISR 执行完毕后，从堆栈中恢复 PC 和 PSR。
5. 继续执行中断发生前的代码。

### 2.3 中断使能和中断屏蔽

**中断使能**

要使能中断，需要设置中断控制器 (NVIC) 中的相应寄存器。NVIC_EnableIRQ() 函数可用于使能中断。

**中断屏蔽**

要屏蔽中断，需要清除 NVIC 中的相应寄存器。NVIC_DisableIRQ() 函数可用于屏蔽中断。

**代码示例**

// 使能外部中断 0
NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

// 屏蔽外部中断 0
NVIC_DisableIRQ(EXTI0_IRQn);

**逻辑分析**

* NVIC_EnableIRQ() 函数接收中断号作为参数，并设置 NVIC 中的相应寄存器位，使能中断。
* NVIC_DisableIRQ() 函数接收中断号作为参数，并清除 NVIC 中的相应寄存器位，屏蔽中断。

**参数说明**

* NVIC_EnableIRQ() 和 NVIC_DisableIRQ() 函数的参数都是中断号。

# 3. STM32中断实践应用

### 3.1 外部中断处理

#### 3.1.1 外部中断的配置和初始化

外部中断是STM32微控制器上一种重要的中断源，它可以响应外部事件，如按钮按下或传感器触发。外部中断的配置和初始化需要以下步骤：

1. **确定外部中断源：**确定要使用的外部中断源，例如 EXTI0、EXTI1 等。
2. **配