STM32中断处理机制：深入剖析中断响应机制，提升系统实时性

# 1. STM32中断处理机制概述

STM32微控制器提供了一个强大的中断处理机制，允许外部事件或内部条件触发程序执行的改变。中断处理机制包括中断向量表、中断优先级、中断处理流程和寄存器栈操作等关键元素。

本节将介绍STM32中断处理机制的概述，包括中断响应机制、中断处理流程、中断屏蔽和嵌套中断等基本概念。通过理解这些概念，开发人员可以有效地利用STM32的中断功能，增强嵌入式系统的响应能力和实时性。

# 2. STM32中断响应机制

### 2.1 中断向量表和中断优先级

**中断向量表**

STM32的中断向量表位于存储器地址0x00000000处，它包含了所有中断服务例程（ISR）的入口地址。当发生中断时，处理器会自动跳转到中断向量表中相应的中断向量处，执行对应的ISR。

**中断优先级**

STM32的中断优先级分为24个等级，从0（最高优先级）到23（最低优先级）。中断优先级由中断控制器（NVIC）中的优先级寄存器（IPR）和子优先级寄存器（SPR）配置。

当发生多个中断时，优先级较高的中断会被优先处理。如果多个中断具有相同的优先级，则根据子优先级进行处理，子优先级较高的中断优先处理。

### 2.2 中断处理流程和寄存器栈操作

**中断处理流程**

当发生中断时，处理器会执行以下步骤：

1. 保存当前执行的指令地址到程序计数器（PC）寄存器中。
2. 保存当前寄存器栈指针（SP）寄存器中的值到中断栈指针（MSP）寄存器中。
3. 跳转到中断向量表中相应的中断向量处，执行对应的ISR。
4. ISR执行完毕后，从MSP寄存器中恢复SP寄存器，恢复中断前的寄存器值。
5. 从PC寄存器中恢复指令地址，继续执行中断前的指令。

**寄存器栈操作**

STM32的中断处理过程中，处理器使用两个栈：主栈和中断栈。

* **主栈：**用于存储程序执行期间的局部变量、函数参数和返回地址。
* **中断栈：**用于存储中断处理期间的寄存器值和局部变量。

当发生中断时，处理器会自动切换到中断栈，并在中断处理完成后切换回主栈。

### 2.3 中断屏蔽和嵌套中断

**中断屏蔽**

STM32提供了一种机制来屏蔽中断，即禁止中断发生。中断屏蔽可以通过设置NVIC中的中断屏蔽寄存器（IMR）来实现。

当一个中断被屏蔽时，它不会被触发，处理器不会执行相应的ISR。

**嵌套中断**

嵌套中断是指在ISR执行期间又发生