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文章目录

• 前言
• 一、中断の概念
  • 术语解释
  • 个人理解
• 二、中断相关的寄存器及其设置方法 -寄存器概述 -中断优先级 -中断嵌套
• 三、配置中断的步骤及其库函数 -配置步骤 -中断服务函数 -编写中断配置函数
• 四、中断配置的模板

前言

中断是单片机处理程序运行中出现的“紧急事件”整个过程，程序运行过程中，系统外部、系统内部或者现行程序本身若出现紧急事件，单片机立即中止现行程序的运行，自动转入相应的处理程序（中断服务程序），待处理完后，再返回原来的程序运行，这整个过程称为程序中断。

中断可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类：可由程序控制其屏蔽的中断称为可屏蔽中断，屏蔽时，单片机将不接受中断（即不进入中断服务程序），反之，不能由程序控制其屏蔽，单片机一定要立即处理的中断称为不可屏蔽中断。

一、中断の概念

术语解释

中断可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类：可由程序控制其屏蔽的中断称为可屏蔽中断，屏蔽时，单片机将不接受中断（即不进入中断服务程序），反之，不能由程序控制其屏蔽，单片机一定要立即处理的中断称为不可屏蔽中断。

个人理解

通过对比学习法，中断可以类比委托式事件处理：为单片机的特定组件指定中断的触发条件，编写中断服务函数处理发生的中断，这样编写单片机程序时即可站得高，望得远，把握主流程，从细枝末节中抽身。

二、中断相关的寄存器及其设置方法

寄存器概述

在 core_cm3.h 中定义了 NVIC_Type 结构体，包含多个寄存器：

• ISER：中断使能寄存器
• ICER：中断清除寄存器
• ISPR：中断使能悬起寄存器
• ICPR：中断清除悬起寄存器
• IABR：中断有效位寄存器
• IP：中断优先级寄存器
• STIR：软件触发中断寄存器

在配置中断时，通常只需使用 ISER、ICER 和 IP 三个寄存器。

中断优先级

中断优先级由 NVIC_IPRx 寄存器控制，宽度为 8bit，每个外部中断可配置的优先级为 0~255，数值越小，优先级越高。

中断优先级分为抢占优先级（主优先级）和子优先级。为了管理优先级组，STM32F103系列支持四种优先级组：

• NVIC_PriorityGroup_0：0 bits for pre-emption priority，4 bits for subpriority
• NVIC_PriorityGroup_1：1 bits for pre-emption priority，3 bits for subpriority
• NVIC_PriorityGroup_2：2 bits for pre-emption priority，2 bits for subpriority
• NVIC_PriorityGroup_3：3 bits for pre-emption priority，1 bits for subpriority
• NVIC_PriorityGroup_4：4 bits for pre-emption priority，0 bits for subpriority

通常选择 NVIC_PriorityGroup_2 作为默认优先级组。

中断嵌套

中断嵌套是指单片机正在执行中断1的服务函数过程中，接收到中断2的请求。中断2的主优先级如果低于中断1的主优先级，单片机会暂停中断1的服务函数，进入中断2的服务函数。若中断2的主优先级高于中断1的主优先级，则必须等待中断1的服务函数执行完毕才能响应中断2。

三、配置中断的步骤及其库函数

配置步骤

中断服务函数

中断服务函数的实现步骤如下：

// 示例中断服务函数
void外设名_IRQHandler(void) {
    if ((外设名_GetITStatus(中断标志位) != RESET) {
        // 依据具体外设处理中断
        外设名_ClearITPendingBit(中断标志位);
        // 做不耗时操作
    }
}

四、中断配置的模板

以下是一个中断配置的示例模板：

/** 配置嵌套向量中断控制器NVIC */
static void NVIC_Configuration(void) {
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    // 配置为优先级组2
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    // 设置中断源
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = 中断源;
    // 设置抢占优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    // 设置子优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    // 使能中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

总结

本文总结了 STM32F103 系列单片机中断的相关知识，包括中断的概念、寄存器配置方法、配置步骤以及中断服务函数的编写。通过本文，读者可以掌握中断的设置方法，并能够在实际项目中灵活应用。