中断事件触发时CPU与NVIC的协作机制详解

中断事件触发时CPU与NVIC的协作机制详解

一、中断触发阶段

当STM32的GPIO引脚检测到外部电平变化(如按键按下)时，中断响应流程开始：

1. ‌外设信号触发‌：GPIO检测到预设的电平变化(上升沿/下降沿)，通过EXTI(外部中断/事件控制器)线路发送中断请求信号‌12
2. ‌中断标志置位‌：EXTI控制器将对应中断线的挂起寄存器(EXTI_PR)相应位置1，表示有中断待处理‌12
3. ‌NVIC接收请求‌：EXTI将中断信号传递给NVIC(嵌套向量中断控制器)，NVIC根据中断编号(如EXTI0对应IRQn_EXTI0)记录该中断为"待定"(pending)状态‌34

二、NVIC处理阶段

NVIC作为中断管理的核心，执行以下关键操作：

1. ‌优先级裁决‌：

   • 检查新中断的抢占优先级是否高于当前正在处理的中断(如果有)
   • 若优先级更高，NVIC会向CPU发出中断请求‌34
   • STM32使用4位优先级分组(0-15)，分为抢占优先级和子优先级‌56

2. ‌中断向量定位‌：

   • NVIC根据中断编号查找中断向量表，确定对应ISR(中断服务程序)的入口地址‌37
   • 例如EXTI0中断对应EXTI0_IRQHandler函数地址‌1

3. ‌状态管理‌：

   • 将中断状态从"待定"(pending)改为"激活"(active)‌3
   • 若中断已被使能(通过ISER寄存器)，则准备触发CPU响应‌4

三、CPU响应阶段