中断系统简介#

其实中断嵌套和函数调用有着很大的相似性，不是吗？

中断向量表#

中断跳转由于硬件限制，只能跳到固定的地址执行程序。为了能让硬件跳转到不固定的中断函数，就需要在内存维护一个固定的列表地址，中断发生后，先跳到这个固定位置，之后再跳到中断函数。

NVIC（嵌套中断向量控制器）#

分配中断优先级和管理外设，如图：

抢断优先级和响应优先级#

可以这样说，如果比作医院，响应优先级高可以插队排队，而抢断优先级高，可以直接把正在接诊的病人拉走，自己先来（抢断当前中断）。

• 抢占优先级（Preemption Priority）：决定能不能打断别人（中断嵌套）。数值越小，级别越高。
• 响应优先级（Subpriority / 响应优先级）：决定能不能插队。当两个中断同时发生，且抢占优先级相同时，响应优先级高的先执行。但它不能打断正在执行的中断。

优先级寄存器有4位，（0~15，即二进制 0000 ~ 1111）总共只能表示16个等级。但系统需要区分两种不同的优先级概念。

为了兼顾这两种需求，硬件设计允许你把这4个位切成两半，一部分给抢占，一部分给响应。这就是“高n位”和“低4-n位”的来源。当然，这个用来区分四位从哪里切割划分给抢占和响应的、至关重要的 n 是由我们在代码里决定的。在STM32中，n可以取0、1、2、3、4，对应5种优先级分组（由 NVIC_PriorityGroupConfig() 函数设置）。

假设这4位寄存器的二进制值是 1010（十进制10）。

• 如果 n = 2：
  • 高2位（第3、2位）：10（二进制）= 2（抢占优先级）
  • 低2位（第1、0位）：10（二进制）= 2（响应优先级）
• 如果 n = 3：
  • 高3位（第3、2、1位）：101（二进制）= 5（抢占优先级）

这里根据四位二进制和分组规格，大肥鱼整理了一个表格：

EXTI中断#

简而言之，EXTI是由电平变化产生的中断：

• 上升沿：从低电平 → 高电平产生中断
• 下降沿：同上
• 双边沿：上升沿 + 下降沿
• 软件触发：由代码触发

但是有一个问题，相同的Pin不能同时触发中断，比如 PA6 与 PB6，PA0 与 PB0 这样的。

由于外部中断可以从低功耗下唤醒STM32的功能，于是 PVD输出、RTC闹钟 也过来凑热闹，需要借助外部中断实现，占了四个输出通道。

事件响应用于通向其他外设，触发其他外设的操作。

EXTI基本结构#

GPIO的16个引脚进入AFIO，但EXTI只有16个通道，所以说有AFIO这个数据选择器，可以从前面GPIO外设的16个引脚里面选一个接入EXTI。

现在就回答了这个问题，为什么相同的Pin不能同时触发中断，因为以GPIOA为例子，冲突只发生在 “数字后缀相同” 的引脚之间。规则如下：

• PA7（后缀是7） → 经过AFIO多路复用器 → 连到 EXTI7 这根线。
• PB6（后缀是6） → 经过AFIO多路复用器 → 连到 EXTI6 这根线。

因为 EXTI6 和 EXTI7 是两根独立的线，所以 PA7和PB6可以同时做外部中断，互不影响。

真正会打架的是谁？ 是 PA7、PB7、PC7、PD7… 这些后缀都是“7”的引脚。它们同时抢 EXTI7 这一根线。AFIO的“多选一”开关只能选一个，所以它们不能同时用。下面是AFIO具体的实现图：

有趣的是看图你会发现：9-5和15-10被分配进了同一个 EXTI 里面，所以说外部中断的9-5和15-10会触发同一个中断函数！

深入了解-EXTI框图#

• 边沿检测电路和软件中断事件寄存器通过或门连接，只要一个为1，那么输出为1。这个软件中断事件寄存器就是我们之前说的中断触发的软件触发，就是纯代码触发的中断，不管外部电路有没有事。所以说只要边沿检测电路（检测电平变化）和软件中断事件寄存器有一个为1（真），那么就可以触发中断。
• 之后会走到请求挂起寄存器，这个相当于中断的标志位，可以读取这个寄存器判断是哪个通道触发的中断，由于9-5和15-10被分配进了同一个 EXTI 里面，所以说在这里就有区分的作用。
• 最后你会发现和 中断屏蔽控制器 共同进入一个与门，到了NVIC中断控制器。

这个是中断触发，下面那一路就是事件触发啦。如果只发生中断而不需要事件，事件屏蔽寄存器（EMR）对应的位会被配置为0，从而在下方“与门”处将信号阻断，剩下的框图我相信你通过前面中断的理解，肯定易于理解（