STM32的中断和事件

学习单片机一贯的套路，搞完时钟和GPIO就要折腾中断了。

1. 中断和异常的区别

1.1 中断是指系统停止当前正在运行的程序转而其他服务，可能是程序接收了比自身高优先级的请求，或者是人为设置中断，中断是属于正常现象。
1.2 异常是指由于cpu本身故障、程序故障或者请求服务等引起的错误，异常属于不正常现象。

Cortex-M3内核总共支持256个中断，其中包含16个内核异常和240个外部中断，但是各个芯片产商在设计芯片的时候会对CM3内核的芯片进行精简设计，如STM32F103系列，所搭载的异常响应系统，包含10个系统异常和60个外部中断，用一张表将它们管理起来，编号0~15位系统异常，16以上称为外部中断。

系统异常清单：

外部中断清单：

…

外部中断信号从核外发出，信号最终要传递到NVIC(嵌套向量中断控制器)。NVIC跟内核紧密耦合，它控制着整个芯片中断的相关功能。

2. 中断优先级

STM32支持两种优先级：抢占优先级和子优先级。所有优先级可编程的中断源都需要指定这两种优先级。
抢占优先级决定是否可以产生中断嵌套，子优先级决定中断响应顺序，若两种优先级一样则看中断源在中断向量表中的偏移量，偏移量小的先响应。
对这句话的解释为：

(1)抢占优先级高的中断源可以中断抢占优先级低的中断处理函数，进而执行高优先级的中断处理函数，执行完毕后再继续执行被中断的低优先级的处理函数。
(2)当两个中断源的抢占优先级相同时，即这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，若此时cpu正在处理另一个中断，则这个后到来的中
断就要等到前一个中断处理函数处理完毕后才能被处理，当这两个中断同时到达，则中断控制器会根据它们的子优先级决定先处理哪个。
(3)如果它们的抢占优先级和子优先级都相等，则根据它们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。

每个中断源都需要被指定抢占优先级和子优先级，自然需要相应的寄存器来记录。在NVIC中有一个专门处理中断优先级的寄存器NICV_IPRx，用于配置中断源的优先级。IPR的宽度为8Bit，对于CM3内核来说，因为它支持的中断源为256个，那么原则上每个外部中断源可配置的优先级位0~255，数值越小优先级越高。但是因为绝大多数CM3芯片都会精简设计，所以不会使用到全部位，在STM32F103中只使用4Bit。

注意，个别系统系统的优先级是固定的，所以它们的中断优先级是不可编程的。

2.1 CM3核的优先级分组方式
CM3中定义了8个Bit用于设置中断源的优先级，这8个Bit可以分配为：

(1)8bit用于响应优先级
(2)最高1位用于指定抢占优先级，最低7位用于执行子优先级
(3)最高2位用于指定抢占优先级，最低6位用于执行子优先级
(4)最高3位用于指定抢占优先级，最低5位用于执行子优先级
(5)最高4位用于指定抢占优先级，最低4位用于执行子优先级
(6)最高5位用于指定抢占优先级，最低3位用于执行子优先级
(7)最高6位用于指定抢占优先级，最低2位用于执行子优先级
(8)最高7位用于指定抢占优先级，最低1位用于执行子优先级

CM3核的优先级分组方式，使用的设置函数

NVIC_SetPriorityGrouping()

在Libraries\CMSIS\CM3\CoreSupport\core_cm3.h文件中实现：

static __INLINE void NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
{
  uint32_t reg_value;
  uint32_t PriorityGroupTmp = (PriorityGroup & 0x07);                         /* only values 0..7 are used          */

  reg_value  =  SCB->AIRCR;                                                   /* read old register configuration    */
  reg_value &= ~(SCB_AIRCR_VECTKEY_Msk | SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk);             /* clear bits to change               */
  reg_value  =  (reg_value                       |
                (0x5FA << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos) | 
                (PriorityGroupTmp << 8));                                     /* Insert write key and priorty group */
  SCB->AIRCR =  reg_value;
}

该函数写在.h文件中，且声明为内联函数(__INLINE)，