stm32入门教程3--EXTI外部中断

中断系统

中断：在主程序运行过程 中，出现了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。例如：对于外部中断来说，可以是引脚发生了电平跳变；对于定时器来说，可以是定时的时间到了；对于串口通信来说，可以是接收到了数据。

中断优先级：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，优先相应更加紧急的中断源。

中断嵌套：当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中中断，CPU再次暂停当前的中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后依次进行返回。

中断流程：

当主程序执行到某个地方，外设的中断条件满足了，那这时无论主程序在执行什么（比如OLED显示一半，Delay函数还在等待）中断来了，主程序都得立即暂停，程序由硬件电路自动跳转到中断程序中，当中断程序执行完之后，程序在返回被暂停的地方继续运行（例如：OLED没显示完就继续显示，Delay函数没执行完就继续延时）

在中断执行前，会对程序的现场进行保护，中断执行后会再还原现场

中断嵌套流程：当主程序执行时遇到中断，主程序会被打断执行中断程序，当中断程序执行过程中还有更优先级的中断程序出现，则会打断原先的中断程序，执行更高优先级的中断，更高优先级的中断执行完后执行原中断程序，原中断程序执行完后再回到主程序继续执行。

stm32中断：

F1系列最多有68个可屏蔽中断源，包含EXTI，TIM，ADC，USART，SPI，IIC，RTC等多个外设

使用NVIC统一管理中断，每个中断通道都拥有16个可编程的优先等级，可对优先级进行分组，进一步设置抢占优先级和响应优先级。

NVIC（嵌套中断向量控制器）基本结构：

在STM32中，NVIC用来统一分配中断优先级和管理中断，NVIC是一个内核外设，是CPU的小助手，一个外设可能会同时占用多个中断通道，所以图中每一个NVIC内核连接的外设可以有n条线。NVIC只有一个输出口，NVIC根据每个中断优先级分配中断的先后顺序，最后通过右边的一个输出口告诉CPU应该优先处理哪个中断。

NVIC优先级分组

NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0-15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级

抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

抢占优先级高的可以进行中断嵌套（表格中0为最高级，在任何时候都是优先级高的先响应

外部中断

EXTI（Extern Interrupt）外部中断

EXTI可以检测指定GPIO口的电平信号，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

支持的触发方式：上升沿/下降沿/双边沿/软件触发

支持的GPIO口：所有的GPIO口，但相同的Pin不能同时触发中断

通道数：16个GPIO_Pin,外加PVD输出，RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒

触发响应方式：中断响应/事件响应（中断响应触发中断，事件响应触发中断以外的其余外设操作）

外部中断的基本结构图中 左侧为GPIO的外设，每个GPIO有16个引脚所以进来16根线。

AFIO为中断引脚选择的电路模块，可以在右侧的3个GPIO外设的16个引脚中选择其一连接到后面的EXTI通道中，例如，PA1、PB1、PC1只能选择其一接到EXTI的通道1。图中的PVD、RTC、USB、ETH这四个蹭网外设也并列接入EXTI中，共同组成EXTI的20个输入信号。

EXTI就将信号输出到右侧的NVIC，为缓解资源占用，其中9-5触发同一个中断函数，15-10触发同一个中断函数，在编程时需要根据标志位来具体区分是哪个中断进来的。其余有20条接入其他外设，也就是事件响应。

AFIO复用IO口

AFIO主要用于引脚复用功能的选择和重定义

在stm32中，AFIO主要完成两个任务：复用功能引脚重映射，中断引脚的选择。