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单片机的中断功能-简要描述（外部中断为例）（8）

news 来源：原创 2025/6/13 9:48:50

一、中断的原理：
中断是一种机制，允许单片机在执行主程序时，被外部事件或内部事件打断，执行特定的处理程序（中断服务程序，ISR）。中断处理完成后，单片机返回到原来的任务继续执行。
二、中断也分优先级：
STM32F103C8T6支持中断优先级配置，允许高优先级的中断打断低优先级的中断。
优先级分为两个部分：
抢占优先级（Preemption Priority）：高优先级的中断可以打断低优先级的中断。
子优先级（Sub Priority）：当两个中断具有相同的抢占优先级时，子优先级较高的中断先执行。
三、中断处理过程
中断请求：外部事件或内部事件触发中断。
中断响应：单片机保存当前上下文，跳转到中断服务程序（ISR）。
中断处理：执行ISR中的代码。
中断返回：执行完ISR后，恢复上下文，返回到原来的任务。
四、案例：
按键中断是外部中断的常见应用之一。通过配置GPIO引脚为外部中断，可以实现按键按下时的即时响应，避免轮询检测。

当然电机控制中还有霍尔输入中断检测

STM32外部中断输入配置参考：

#include "stm32f10x.h"void EXTI_Init(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;// 使能GPIOA和AFIO时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);// 配置PA0为浮空输入模式GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 配置EXTI线GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);// 配置EXTI中断EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;  // 下降沿触发EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);// 配置NVIC中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}// EXTI0中断处理函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {// 处理按键中断// ...// 清除中断标志EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}
}int main(void) {EXTI_Init();  // 初始化外部中断while (1) {// 主循环}
}

五、中断使用注意事项：
（1）在不需要中断功能时，可以关闭相关GPIO引脚的时钟，进入低功耗模式，减少系统功耗。
（2）在某些情况下，多个GPIO引脚可以共享同一个中断线。例如，PA0、PA1、PA2可以共享EXTI0_IRQn中断。通过检查中断标志位，可以确定是哪个引脚触发了中断。
例：

void EXTI0_IRQHandler(void) {if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {// 处理PA0中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET) {// 处理PA1中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);}if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line2) != RESET) {// 处理PA2中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);}
}

（3）中断的嵌套应用：
在某些复杂的应用场景中，可能需要支持中断嵌套。通过合理配置中断优先级，可以实现高优先级中断打断低优先级中断。高优先级不能一直触发，不然低优先级始终得不到响应，具体看实际应用。
例：

// 配置高优先级中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;// 配置低优先级中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

（4）中断响应
在某些实时性要求较高的应用中，中断延迟是一个关键指标。通过优化中断处理函数，减少不必要的操作，可以降低中断延迟。
（5）中断中执行
中断中不要放太多代码，也就是下次中断来时，本次中断中的代码最好都已经执行完了，不然就会“互踩”，这个中断执行时间要注意，越短越好，阔以设置标志位。

// 优化的中断处理函数
void EXTI0_IRQHandler(void) {if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) {// 快速处理中断g_interrupt_flag=1; //中断进入标志  别的循环扫描中去清除并执行中断程序EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}
}