10、STM32F4 微控制器中断系统的原理、设置与应用

STM32F4 微控制器中断系统的原理、设置与应用

1. 嵌入式系统中的中断概念

在嵌入式系统里，中断是一种重要的机制，它能让系统在执行主程序时，及时响应外部或内部的事件。STM32F4 微控制器的中断系统主要由几个关键模块组成，包括外设单元、扩展中断和事件控制器（EXTI）、嵌套向量中断控制器（NVIC）以及 CPU。

• 外设单元的中断操作 ：外设单元能够以多种方式产生中断请求。例如，GPIO 引脚在检测到电压从低到高或从高到低的转换时会产生中断请求；定时器可以周期性地产生中断请求；ADC 模块在完成模数转换操作后会产生中断请求；UART 模块在接收或发送数据包后会产生中断请求。每个外设单元都有一个特定的寄存器来启用或禁用其中断，并且有一个标志来指示中断请求。当外设单元产生中断请求时，会设置相应的标志，然后该请求由 NVIC 模块处理。
• 扩展中断和事件控制器（EXTI） ：STM32F4 微控制器有一个专门的模块，即扩展中断和事件控制器（EXTI），用于处理来自某些外设的外部中断。在处理 GPIO 中断时，EXTI 模块位于 GPIO 引脚和 NVIC 模块之间。GPIO 引脚被分组并连接到不同的多路复用器，每个多路复用器的输出称为 EXTI0、EXTI1 等。EXTI 输出 1 到 4 直接连接到 NVIC，EXTI 输出 5 到 9 分组后作为一个输入连接到 NVIC，EXTI 输出 10 到 15 分组后作为另一个输入连接到 NVIC。这种设置的缺点是无法区分来自同一组的两个中断。EXTI 模块可以通过其专用寄存器来启用和配置 GPIO 中断，还可以屏蔽特定输出的中断。用户可以通过