STM32中断系统详解

1.中断的基本概念

1.1处理器中的中断：在处理器中，CPU正在执行某一段代码时遇到内部或者外部的紧急事件需要处理，暂停当前执行的代码、转而去处理紧急事件，处理完毕后继续执行之前的代码。

1.2中断的意义：中断可以提高CPU运行的效率、避免对某一事件状态的不断轮询损耗CPU资源，同时可以对紧急事件做实时处理;中断在计算机多任务处理中尤为重要(如：uCOS、FreeRTOS)，可以实现多线程、多任务的处理;

1.3中断处理的过程：进入中断之前处理器将自动保存现场到堆栈中(现场：程勋运行的当前位置、变量的值等)，根据中断向量表中的地址运行对应的中断服务程序，在退出中断前处理器会将之前保存在堆栈中的现场进行恢复(称之为出栈)、完成现场恢复后程序将继续从原来的位置运行

备注：在处理中断服务程序的过程、以及出栈的过程都是可以被其他中断打断的，这种称为中断的嵌套

中断处理过程

1.4STM32F4中断体系结构

中断体系结构

2.NVIC(嵌套向量控制器)

2.1中断管理

Cortex-M4内核支持256个中断(16个内核中断、250个外部中断)、具有256级的可编程中断优先级设置，STM32F407中使用了其中部分中断，10个内核中断、82个外部中断。

Cortex-M4处理器中，每一个外部中断都可以被使能、禁止、挂起、清除

NVIC寄存器列表

2.2支持异常及中断向量化处理

当异常或中断发生时，处理器会把PC设置为一个特定的地址，该地址就是异常向量，每一类异常源都对应一个特定的入口地址，这些地址按照优先级排列后就组成了一张异常向量表。(中断是内核外部发送的如：串口等，异常是内核内部发生的)

向量化处理中断的好处：从发生异常到异常处理的中间的时间被缩减;采用向量表处理异常，处理器会从存储器的向量表中自动定位到异常对应的程序入口。

中断向量表

中断优先级

3.中断优先级

3.1STM32F4中断的优先级：3个固定优先级、都是负值不能改变;16个可编程优先级、4个bit位表示(中断优先级寄存器NVIC_IPRX,F407使用高4位配置);优先级越小优先级越高;

3.2STM32F4中断优先级分组：NVIC_IPR中的4位又分为抢占优先级、响应优先级

而这两个优先级各占几位是根据SCB->AIRCR中的中断分组来设置决定的，STM32F4将中断分为5组0-4

3.3中断优先级总结：

抢占优先级级别高于响应优先级，数值越小优先级越高;

同一时刻发生的中断，优先处理优先级高的中断;

抢占优先级高的任务可以打断抢占优先级低的任务，若抢占优先级相同、响应优先级高的不可以打断响应优先级低的任务;

若抢占优先级、响应优先级相同则看哪个中断先发生、则先执行，如果同时发生则处理编号较小的任务

中断优先级分组