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嵌入式学习笔记--MCU阶段--day03中断

news 2025/7/12 7:04:24

1.中断

中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并且立即转入处理新情况的程序（中断服务函数），处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。

中断在单片机中的应用

中断是一种硬件处理机制（中断控制NVIC--内核），只要触发中断的事件设置好之后，就不需要软件代码查询是否发生，由硬件部分检测处理事件是否发生。

中断属于内核的，中断本身是一种异常，此种异常是可控，我们成为中断

中断的作用主要是为了提高CPU的工作效率。

中断的特性：快速响应，只要触发的事件满足，就会立即执行中断服务函数

中断服务函数：快进快出，不能存在大量的延时函数，或者循环语句

一般都是用于获取某个事件标志，具体的执行内容，我们可以自己编写功能函数

优先级：主要应用多个中断在同一个程序中同时使用的时候，数字越小优先级越高

占先优先级：具备可以打断正在执行的中断

次级优先级：不具备打断正在执行的中断，但是可以确定未执行的，在占先优先级相同的情况下，其他终端的执行顺序。

单片机中的中断通道和优先级（ST在内核基础上做了修改）

我们在使用优先级的时候，首先需要确定分组，然后再次设置优先级；

中断嵌套：当一个中断设置完成之后，在此中断中还有其他中断的出发事件

事件：不是所有的事件都可以产生中断，这个是需要参考手册。（DMA的数据传输部分就不能产生中断，LED灯跳变也不可以产生中断，KEY可以产生中断 usart也可以产生中断）

内核中关于异常的解释：

NVIC--管理中断

NVIC 支持 240 个优先级可动态配置的中断，每个中断的优先级有 256 个选择。低延迟的中断处理可以通过紧耦合的 NVIC 和处理器内核接口来实现，让新进的中断可以得到有效的处理。 NVI 通过时刻关注压栈（嵌套）中断来实现中断的末尾连锁（ tail-chaining）。

nvic主要用于管理中断，其实就是设置我们需要用到的中断的优先级。

中断服务函数：（由系统设置，工程师主要是去定义此函数，注意名字不可修改）

启动代码：使用汇编

中断服务函数的名字全部都是来源于启动代码中

代码的实现部分，参考相关工程

//如何去触发中断--以接收中断
void usart1_IrqSet(void)
{//设置中断事件为--接收中断USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//设置NVIC--分组  优先级NVIC_SetPriorityGrouping(0x05);NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,5);//占先优先级：1 次级优先级：1 NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);}

按键中断设置

按键在执行过程中，整个流程是怎么样的???

PE4为例：

空闲状态--高电平

按键被按下--由高到低跳变（下降沿）

按键被释放--由低到高跳变（上升沿）

按键中触发中断的事件--跳变沿

外部中断控制器（EXTI）

外部中断/事件控制器由19个能产生事件/中断请求的边沿检测器。

每个输入线（单片机内部管理外部中断的总线）可以独立地配置输入类型(脉冲或挂起)和对应的触发事件(上升沿或下降沿或者双边沿都触发)。

每个输入线都可以独立地被屏蔽。

挂起寄存器保持着状态线的中断请求。

主要特性：

● 每个中断/事件都有独立的触发和屏蔽

● 每个中断线都有专用的状态位

● 支持多达19个软件的中断/事件请求

● 检测脉冲宽度低于APB2时钟宽度的外部信号。

外部中断整体框图：

寄存器部分：

确定映射关系--PE4映射到EXIT4中断线上，同一时间，只能有一个IO口映射到对应的中断线上。

设置中断触发的事件--跳变沿

配置20个中断线的屏蔽位(EXTI_IMR)

跳变沿检测部分：

中断服务程序函数名字：

EXTI4_IRQHandler

总结一下按键中断操作流程：

1.KEY的驱动（初始化-时钟工作模式输入检测）---库函数

2.中断--映射关系（打开AFIO的时钟 PE4和EXTI4做对应）--寄存器（简单）

3.中断服务程序--（当前的中断线的事件是否触发--挂起寄存器）

LED灯反转、串口打印数据

void Key_Interrupt(void)
{RCC->APB2ENR |=(0X01<<0);AFIO->EXTICR[1]|=(0x04<<0);EXTI->IMR|=(0x01<<4);EXTI->RTSR |=(0x01<<4);NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn,6);NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn);
}
u8 flag=0;
void EXTI4_IRQHandler(void)
{if((EXTI->PR&(0X01<<4))){EXTI->PR |=(0X01<<4);//清零
//        printf("进入中断\r\n");flag=!flag;LED1(flag);}
}

库文件中关于地址的分类存储

#define AFIO                ((AFIO_TypeDef *) AFIO_BASE)
#define AFIO_BASE             (APB2PERIPH_BASE + 0x0000)
#define APB2PERIPH_BASE       (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define PERIPH_BASE           ((uint32_t)0x40000000)
0x40000000+0x10000+0x0000=0x40010000

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