STM32 HAL库 STM32CubeMx -- 外部中断

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一、STM32 中断概述

中断，是指处理机处理程序运行中出现的紧急事件的整个过程。程序运行过程中，系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件，处理机立即中止现行程序的运行，自动转入相应的处理程序(中断服务程序)，待处理完后，再返回原来的程序运行，这整个过程称为程序中断。当处理机接受中断时，只需暂停一个或几个周期而不执行处理程序的中断，称为简单中断，中断又可分为屏蔽中断和非屏蔽中断两类。

STM32 中断非常强大，每个外设都可以产生中断，所以之后讲的很多外设都可以使用中断，在这里先总体讲解一下中断，之后讲到相应外设的时候再将每个外设的中断使用方法；

F103 在内核水平上搭载了一个异常响应系统，支持为数众多的系统异常和外部中断。其中系统异常有8 个（如果把Reset 和HardFault 也算上的话就是10 个），外部中断有60 个。除了个别异常的优先级被定死外，其它异常的优先级都是可编程的。有关具体的系统异常和外部中断可在HAL 库文件stm32f1xx.h 这个头文件查询到，在IRQn_Type 这个结构体里面包含了F103 系列全部的异常声明。

F103 系统异常清单

优先级	优先级类型	名称	说明	地址
-3	固定	Reset	复位	0X0000 0004
-2	固定	NMI	不可屏蔽中断。RCC 时钟安全系统(CSS) 连接到NMI 向量	0X0000 0008
-1	固定	HardFault	所有类型的错误	0X0000 000C
0	可编程	MemManage	存储器管理	0X0000 0010
1	可编程	BusFault	预取指失败，存储器访问失败	0X0000 0014
2	可编程	UsageFault	未定义的指令或非法状态	0X0000 0018
3	可编程	SVCall	通过SWI 指令调用的系统服务	0X0000 002C
4	可编程	Debug Monitor	调试监控器	0X0000 0030
5	可编程	PendSV	可挂起的系统服务	0X0000 0038
6	可编程	SysTick	系统嘀嗒定时器	0X0000 003C

F103 外部中断清单

编号	优先级	优先级类型	名称	说明	地址
0	7	可编程	WWDG	窗口看门狗中断	0X00000040
1	8	可编程	PVD	连到EXTI 的电源电压检测(PVD) 中断	0X00000044
2	9	可编程	TAMPER	侵入检测中断	0X00000048
···
57	64	可编程	DMA2 通道2 DMA2 通道2 中断	0X00000124
58	65	可编程	DMA2 通道3 DMA2 通道3z 中断	0X0000
59	66	可编程	DMA2 通道4_5 DMA2 通道4 和通道5 中断	0X0000012C

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二、NVIC 简介

NVIC 是嵌套向量中断控制器，控制着整个芯片中断相关的功能，它跟内核紧密耦合，是内核里面的一个外设。但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对Cortex-M3 内核里面的NVIC 进行裁剪，把不需要的部分去掉，所以说STM32的NVIC 是Cortex-M3 的NVIC 的一个子集。

NVIC 寄存器简介

在固件库中，NVIC 的结构体定义给每个寄存器都预留了很多位。不过STM32F103 可用不了这么多，只是用了部分而已，具体使用了多少可参考《Cortex-M3 内核编程手册》NVIC 寄存器映射。

typedef struct {
   
__IOM uint32_t ISER[8U]; // 中断使能寄存器
uint32_t RESERVED0[24U];
__IOM uint32_t ICER[8U]; // 中断清除寄存器
uint32_t RSERVED1[24U];
__IOM uint32_t ISPR[8U]; // 中断使能悬起寄存器
uint32_t RESERVED2[24U];
__IOM uint32_t ICPR[8U]; // 中断清除悬起寄存器
uint32_t RESERVED3[24U];
__IOM uint32_t IABR[8U]; // 中断有效位寄存器/
uint32_t RESERVED4[56U];
__IOM uint8_t IP[240U]; // 中断优先级寄存器(8Bit wide)
uint32_t RESERVED5[644U];
__OM uint32_t STIR; // 软件触发中断寄存器
} NVIC_Type;

在配置中断的时候我们一般只用ISER、ICER 和IP 这三个寄存器，ISER 用来使能中断，ICER 用来失能中断，IP 用来设置中断优先级。

中断优先级

在NVIC 有一个专门的寄存器：中断优先级寄存器NVIC_IPRx，用来配置外部中断的优先级，IPR宽度为8bit，原则上每个外部中断可配置的优先级为0~255，数值越小，优先级越高。但是绝大多数CM3 芯片都会精简设计，以致实际上支持的优先级数减少，在F103 中，只使用了高4bit，
如下所示：

bit7 bit6 bit5 bit4	bit3 bit2 bit1 bit0
用于表达优先级	未使用，读回为0

用于表达优先级的这4bit，又被分组成抢占优先级和子优先级；

如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占抢占优先级低的优先得到执行，如果抢占优先级相同，就比较子优先级；

如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高。

优先级的分组由内核外设SCB 的应用程序中断及复位控制寄存器AIRCR 的PRIGROUP[10:8] 位决定，F103 分为了5 组；

设置优先级分组可调用库函数HAL_NVIC_SetPriority() 实现，有关NVIC 中断相关的库函数都在库文件stm32f1xx_hal_cortex.c 和stm32f1xx_hal_cortex.h 中。

void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t PreemptPriority,</