文章详细介绍了中断系统的概念、优先级和执行流程，重点讲解了STM32的中断资源，包括NVIC控制器的结构和优先级分组。EXTI外部中断的介绍、基本结构和AFIO复用IO接口的功能也得到了阐述，并提供了一段对射式红外传感器的代码示例，用于初始化GPIO、EXTI和NVIC，以及中断服务函数的编写。
目录
一，中断系统
1，中断的定义
中断：在主程序运行过程中，出现特定的中断触发条件（中断源），使得CPU暂停当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。
这就好像你正在教室看书，然后到中午时间了，下课铃声会提醒你，下课了，该去吃饭了，就相当于产生了一个中断信号，如果没有这个铃声，你就会不断地看时间，生怕错过饭点，就没办法安心看书了。
2，中断的优先级
当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源。
3，中断嵌套
当一个中断程序正在运行时，又有新的更高级的中断源申请中断，CPU再次暂停当前的中断程序，转而去处理更高级的中断程序，处理完成后依次进行返回。
4，中断执行流程
二，STM32中断
1，STM32中断资源的介绍
（1）68个可屏蔽中断通道（这是F1系列最多的中断数量），包含EXTI(外部中断)，TIM(定时中断)，ADC(模数转换)，USART（串口通信），SPI（SPI协议通信），I2C（I2C协议通信）RTC(实时时钟)等多个外设。详细了解可以查查手册。
（2）使用NVIC同意管理中断，每一个中断通道，每一个中断通道都拥有16个可编译的优先等级，可以对优先级分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级。
2,NVIC（嵌套向量中断控制器）的基本结构
NVIC ：嵌套向量中断控制器，属于内核外设，管理着包括内核和片上所有外设的中断相关的功能。
图上面，可以看到CPU没有直接和响应的中断连接，这是因为如果同时很多个中断同时申请，或者很多中断很多产生了拥挤，CPU会很难处理，CPU的主要任务是计算，所以中断分配的任务到别的地方，这就是NVIC的由来。
图上的画的一斜杠，以及有个n的意思是一个一个外设可能占用多个中断通道，所以这里有n条线，然后NVIC只有一个输出口，NVIC根据每个中断的优先级分配中断的先后顺序，通过那一个输出口就告诉CPU，你该处理哪个了。
这里解释一下片上外设与内核外设他们都在芯片里面，但内核外设是在内核CPU里面，片上外设就是内核之外。
3，NVIC优先级分组
STM32 的中断向量具有两个属性，一个为抢占属性（抢占优先级），另一个为响应属性（响应优先级），其属性编号越小，表明它的优先级别越高。
抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先执行，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号执行。
三，EXTI(Extern Interrupt)外部中断
1，EXTI的介绍
（1）EXTI可以监测指定的GPIO的电平信号，当其指定的GPIO口产生电平变化时，EXTI将立即向NVIC发出中断申请，经过NVIC裁决后即可中断CPU主程序，使CPU执行EXTI对应的中断程序。
（2）支持触发的方式：上升沿、下降沿、双边沿、软件触发
（3）支持的GPIO口：所有的GPIO口，但是相同的Pin不能同时触发中断
（4）通道数：支持16个GPIO_Pin,外加PVD输出，RTC闹钟，USB唤醒，以太网唤醒
（5）触发响应方式：中断响应/事件响应
2，EXTI的基本结构
3，AFIO复用IO接口
外部中断线与IO引脚对应关系 ：
（1）AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义
（2）在STM32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射、中断引脚选择
4，EXTI框图
EXTI 控制器有 19 个中断/事件输入线，这些输入线可以通过寄存器设置为任意一个 GPIO，也可以是一些外设的事件，这部分内容我们将在后面专门讲解。输入线一般是存在电平变化的信号。
边沿检测电路，它会根据上升沿触发选择寄存(EXTI_RTSR)和下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)对应位的设置来控制信号触发。边沿检测电路以输入线作为信号输入端，如果检测到有边沿跳变就输出有效信号 给或门电路，否则输出无效信号0。而 EXTI_RTSR 和 EXTI_FTSR 两个寄存器可以控制器需要检测哪些类型的电平跳变过程，可以是只有上升沿触发、只有下降沿触发或者上升沿和下降沿都触发。
或门电路，它一个输入来自边沿检测 电路，另外一个输入来自软件中断事件寄存(EXTI_SWIER)。EXTI_SWIER允许我们通过程序控制就可以启动中断/事件线，这在某些地方非常有用。我们知道或门的作用就是有 1 就为 1，所以这两个输入随便一个有有效信号就可以输出 1 给那两个与门电路电路。
与门电路，它一个输入是或门电路，另外一个输入来自中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)。与门电路要求输入都为 1 才输出 1，导致的结果是如果 EXTI_IMR 设置为 0 时，那不管或门电路的输出信号是 1 还是 0，最终下面那个与门电路输出的信号都为 0；
如果EXTI_IMR设置为1时，最终上与门电路输出的信号才由或门电路的输出信号决定，这样我们可以简单的控制 EXTI_IMR 来实现是否产生中断的目的。上与门电路输出的信号会被保存到挂起寄存器(EXTI_PR)内，如果确定上与门 电路输出为 1 就会把 EXTI_PR 对应位置 1。
上与门输出 是将 EXTI_PR 寄存器内容输出到 NVIC 内，从而实现系统中断事件控制。
下与门电路是一个与门，它一个输入来自或门电路，另外一个输入来自事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)。如果 EXTI_EMR设置为 0时，那不管或门电路的输出信号是 1还是 0，最终下与门 电路输出的信号都为 0；如果 EXTI_EMR 设置为 1 时，最终编下与门电路输出的信号才由或门电路的输出信号决定，这样我们可以简单的控制 EXTI_EMR 来实现是否产生
事件的目的。
脉冲发生器电路，当它的输入端，即下与门电路的输出端，是一个有效信号时就会产生一个脉冲；如果输入端是无效信号就不会输出脉冲。
脉冲发生器的一个脉冲信号，就是产生事件的线路最终的产物，这个脉冲信号可以给其他外设电路使用，比如定时器 TIM、模拟数字转换器 ADC等等，这样的脉冲信号一般用来触发 TIM 或者 ADC开始转换。
产生中断线路目的是把输入信号输入到 NVIC，进一步会运行中断服务函数，实现功能，这样是软件级的。而产生事件线路目的就是传输一个脉冲信号给其他外设使用，并且是电路级别的信号传输，属于硬件级的。
另外，EXTI是在 APB2总线上的，大家在编程时候需要注意到这点。
四，代码部分
这里我用的是对射式红外传感器的代码
编程要点：
1) 初始化用来产生中断的 GPIO；
2) 初始化 EXTI；
3) 配置 NVIC；
4) 编写中断服务函数；
CountSensor.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
uint16_t CountSensor_Count;
//初始化函数
void CountSensor_Init(void)
{
//开启GPIOB时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
//开启AFIO的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
配置GPIO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;//设置引脚为14
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度为50M
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//选择信号源
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource14);
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line14;//选择中断线
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;//使能中断
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;//选择中断模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿模式
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断优先级分组
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;//设置中断源
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//中断源使能
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//响应优先级
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//调用NVIC初始化函数
}
uint16_t CountSensor_Get(void)//记录中断次数
{
return CountSensor_Count;
}
void EXTI15_10_IRQHandler(void)//中断服务函数
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line14) == SET)
{
/*如果出现数据乱跳的现象，可再次判断引脚电平，以避免抖动*/
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0)//读取引脚电平
{
CountSensor_Count ++;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line14);//清除中断挂起位
}
}
注意：执行完函数时一定要清除中断挂起为，不然系统会一直进入中断函数
CountSensor.h
#ifndef __COUNT_SENSOR_H
#define __COUNT_SENSOR_H
void CountSensor_Init(void);
uint16_t CountSensor_Get(void);
#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "CountSensor.h"
int main(void)
{
OLED_Init();
CountSensor_Init();
OLED_ShowString(1, 1, "Count:");
while (1)
{
OLED_ShowNum(1, 7, CountSensor_Get(), 5);//用OLED显示中断次数
}
}
五，总结
这一节写的很详细，很全面，希望对大家有用，有错误的地方，和不全的地方，也希望大家指正；代码的话，我每一步都加了注释，像我这种愚笨的人能勉强学懂，相信大家都比我厉害，大家都能学懂，也希望大家可以和我多多交流，一起进步。
最后我把中文版的STM32F103的中文版参考手册和这一次对射式红外传感器的源码都整理在百度网盘里，希望对大家有帮助。
链接：https://pan.baidu.com/s/1ZJeYYWoVq14l_L8mjRgpjg?pwd=yl66
提取码：yl66
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