单片机外设快速入门篇（六）——中断篇

一.中断系统的组成

​1. 中断源
触发中断的事件来源，分为 ​外部中断 和 ​内部中断：
​外部中断：按键、传感器信号、通信接口（如UART接收完成）。
​内部中断：定时器溢出、ADC转换完成、PWM周期结束。
​2. 中断向量表
存储中断服务函数（ISR）入口地址的表格，每个中断源对应唯一的中断向量号。
​3. 中断优先级
​抢占优先级：高优先级中断可打断低优先级中断。
​子优先级：相同抢占优先级的中断按顺序处理。
​优先级分组：通过寄存器设置优先级位数（如STM32的NVIC分组）。
​4. 中断控制寄存器
​使能/禁用中断：控制某个中断源是否可触发。
​触发条件设置：上升沿、下降沿、电平触发等。
​标志位管理：记录中断是否发生（需手动清除）。

二.中断处理流程

​中断触发
事件发生（如按键按下） → 中断标志位置1 → 若中断已使能，向CPU发送请求。

​中断响应
CPU完成当前指令 → 保存现场（PC、状态寄存器等） → 跳转到中断向量表指定的ISR入口。

​执行中断服务函数（ISR）​
清除中断标志位（部分单片机自动清除）。
执行事件处理逻辑（如读取传感器数据）。
避免耗时操作（如延时、复杂计算）。

​中断返回
恢复现场 → CPU继续执行原任务。

中断的配置步骤（以STM32外部中断为例）​
​配置GPIO引脚为中断模式

c
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; // 选择引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING; // 上升沿触发中断
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN; // 下拉电阻
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化GPIOA
​配置中断优先级

c
HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 2, 0); // 设置中断抢占优先级2，子优先级0
HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn); // 使能中断
​编写中断服务函数（ISR）​

c
void EXTI0_IRQHandler(void) {
if (__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(GPIO_PIN_0) != RESET) { // 检查中断标志位
__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(GPIO_PIN_0); // 清除标志位
// 处理逻辑（如翻转LED）
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_5);
}
}

三.配置流程

​选择中断源​（如外部按键、定时器、串口等）。
​配置中断触发条件​（边沿触发、电平触发等）。
​设置中断优先级​（抢占优先级和子优先级）。
​使能中断​（全局中断 + 特定中断源）。
​编写中断服务函数（ISR）​。
​清除中断标志位​（部分单片机需手动清除）。