02_中断

02_中断

1、中断概念

在主程序运行过程中，出现了特定事件，使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理这个事件，等这个事件处理完成之后，CPU再回到刚才被打断的位置继续处理，这就是中断。

那个打断CPU执行的特定事件，我们一般称之为中断源。被中断源打断的位置我们称为断点。处理特定事件的过程，我们称为执行中断处理程序。

正在执行中断程序的时候，这个时候有可能被另外一个中断源给中断，CPU转而去执行另外一个中断源的中断处理程序，这叫中断嵌套。

中断B能否打断中断A，要看他们的优先级，优先级高的可以打断优先级低的，优先级低的无法打断优先级高的。

2、为什么需要中断

对单片机系统来说，中断至关重要。

比如我们要检测按键是否按下，如果没有中断，则需要循环的方式不断的去检测按键对应的IO口的电平，这是比较耗费CPU的时间的。如果要检测的更多的话，CPU有可能会导致阻塞。

有了中断事情就变的简单了，主程序不需要循环不断的去检测按键，当有按键按下的时候，CPU执行被打断，去执行按键处理程序就行了。当没有按键按下的时候，CPU完全可以正常执行代码，丝毫不受任何的影响。

3、STM32中断

Cortex-M3内核支持256个中断，其中包含了16个内核中断和240个外部中断，并且具有256级的可编程中断设置。

一般情况下，芯片厂商会对Cortex-M3的中断进行裁剪。

STM32有84个中断，包括16个内核中断和68个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级。

STM32F103系列70个中断（咱们目前使用的芯片）有10个内核中断和60个可编程的外部中断。

下面的列表中，灰色背景的是内部中断（或者异常），其他的为外部中断

4、STM32中断体系架构

5、NVIC嵌套向量中断控制器

5.1、NVIC的介绍

NVIC（Nested vectored interrupt controller嵌套向量中断控制器）和处理器核的接口紧密相连，可以实现低延迟的中断处理和高效地处理中断。嵌套向量中断控制器管理着包括内核异常，外部中断等所有中断。由NVIC决定哪个中断的处理程序交给CPU来执行。

每一个外部中断都可以被使能或者禁止，并且可以被设置为挂起状态或者清除状态。处理器的中断可以是电平形式的，也可以是脉冲形式的，这样中断控制器就可以处理任何中断源。

16个IO的中断与PVD(电源电压检测)，RTC(实时时钟)，USB，以太网检测这20个外部中断会通过EXTI来控制，然后交给NVIC。其他中断都是直接交给NVIC来处理。

5.2、中断优先级

NVIC为了方便管理中断，可以通过软件给每个中断设置优先级。NVIC用4个位来控制优先级，值小的优先级高。把优先级分为两种：抢占优先级和响应优先级。

规则：

• 优先级值越小，优先级越高。
• 如果不设置优先级，则默认优先级为0。
• 先比较抢占优先级。抢占优先级高的可以打断抢占优先级低的。
• 若抢占优先级一样，再比较响应优先级。但是响应优先级不会导致中断嵌套。
• 若抢占优先级一样的同时挂起，则优先处理响应抢占优先级高的。
• 若挂起的优先级（抢占和响应）都一样，则查找中断向量表，值小的先响应。

NVIC对优先级分了5组，在程序中先对中断进行分组，而且分组只能分一次，若多次分，只有最后一次生效。

6、EXTI外部中断控制器