STM32--中断使用（超详细！）-EW帮帮网

STM32中断机制是嵌入式系统设计中一个非常重要的组成部分，它允许单片机在执行程序的过程中，对外部或内部发生的事件做出快速响应。以下是一篇关于STM32中断机制的详细介绍和示例代码，希望能够帮助你更好地理解和应用中断。

一、中断的基本概念

中断是指在单片机执行程序的过程中，由于外部或内部事件的发生，CPU暂时中断当前任务，转而去执行特定的中断服务程序，处理完毕后再返回原程序继续执行的过程。

二、NVIC（中断控制器）

NVIC是STM32中的中断控制器，负责管理所有的中断和异常。它支持多达256个中断源，并允许对每个中断源设置优先级。

2.1 NVIC的基本概念

NVIC负责处理中断请求，决定哪些中断需要立即响应，哪些可以稍后处理。它通过一系列的寄存器来控制中断的使能、优先级等。

2.2 NVIC相关寄存器

ISER（中断使能寄存器）：用于开启或关闭中断。
IPR（中断优先级寄存器）：用于设置中断的优先级。

2.3 NVIC工作原理

当一个中断事件发生时，NVIC会根据中断的优先级和当前CPU的状态来决定是否立即响应该中断。如果决定响应，CPU会跳转到相应的中断服务程序执行。

三、EXTI（外部中断/事件控制器）

EXTI是STM32中用于处理外部中断和事件的控制器，它可以检测外部信号的边沿变化，并生成中断或事件。

3.1 EXTI的基本概念

EXTI可以配置为检测上升沿、下降沿或双边沿触发，并且可以独立地屏蔽中断。

3.2 EXTI工作原理

当外部信号发生变化时，EXTI的边沿检测电路会检测到这种变化，并生成一个中断或事件请求，该请求可以被NVIC处理。

四、中断的使用

4.1 中断的使用步骤

初始化GPIO：设置GPIO引脚的工作模式，如输入或输出。
配置EXTI：设置EXTI的触发方式，如上升沿或下降沿。
配置NVIC：设置中断的优先级并使能中断。
编写中断服务函数：在中断服务函数中编写中断处理逻辑。

4.2 示例代码

以下是使用STM32 HAL库编写的一个简单的中断初始化和处理的示例代码：

#include "stm32f1xx_hal.h"

// EXTI4中断服务函数
void EXTI4_IRQHandler(void) {
    // 清除中断标志位
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_4);
    // 执行中断处理逻辑
    // 例如，切换LED状态
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_5);
}

// 中断初始化函数
void Interrupt_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    NVIC_HandleTypeDef NVIC_InitStruct;

    // 使能GPIOE时钟
    __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
    
    // 配置GPIOE的第4位为中断模式，上拉输入
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);

    // 配置NVIC，设置EXTI4中断优先级为2，子优先级为0
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    HAL_NVIC_SetPriority(NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel, NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority, NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel);
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    Interrupt_Init();
    
    while (1) {
        // 主循环中的其他代码
    }
}

总结

本文详细介绍了STM32中断机制的基本概念、NVIC和EXTI的作用和工作原理，以及如何使用HAL库进行中断的初始化和处理。通过实际的代码示例，展示了如何在STM32上实现中断驱动的LED控制。希望这些信息能够帮助你更好地理解和应用STM32的中断功能。

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