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分类： 嵌入式
2016-07-05 21:35:10
●中断
中断，在单片机中占有非常重要的地位。代码默认地从上向下执行，遇到条件或者其他语句，会按照指定的地方跳转。而在单片机执行代码的过程中，难免会有一些突发的情况需要处理，这样就会打断当前的代码，待处理完突发情况之后，程序会回到被打断的地方继续执行。
●关于STM32的中断
几乎任何一款单片机都会有中断。以STM32F407VE来说，这是一款基于Cortex-M4内核的芯片，在CM4内核中有关于中断的一些管理，在STM32芯片中也有关于中断的一些管理。因此可以总结出一条规律，STM32的中断是有两层控制器分别控制的，如果你想使用中断，那么必须同时配置内核和芯片。
●CM4内核中断
从内核架构图可以看到，NVIC控制器来管理内核中的中断。内核对中断的控制主要表现为几个方面：中断地址、中断优先级、中断使能
1、中断地址
程序的执行无非就是寻找地址，中断也是程序的一部分，而它的地址却是由内核来确定的，而且是不允许修改的。NVIC控制器可以帮我们找到中断的地址
2、中断优先级
优先级在中断里是一个非常重要的概念，如果同时产生多个中断，CPU会根据他们的优先级来选择这些中断的处理顺序。在CM4内核中，优先级用整数来表示，这个数越小代表级别越高。
从CM4内核手册可以看到，复位中断的优先级是最高的，而且不可修改。这一点其实你应该可以猜到，在电脑的世界里，没有什么比复位的级别更高。
NVIC控制器对于优先级的控制分为两级：抢占优先级和子优先级。当多个中断同时发生的时候，抢占优先级高的先执行，如果抢占优先级相同，那么子优先级高的先执行。
抢占优先级和子优先级的设置由一个8位的寄存器(IPR)来决定，NVIC控制器会将这个8位的寄存器分为两半，高位控制抢占优先级，低位控制子优先级。
NVIC控制器中还有一个寄存器（ARICR[10:8]）来决定那个8位的优先级寄存器（IPR）如何分成两半，我们知道ARICR[10:8]可以表示0~7，下面的表格给出了ARICR[10:8]与IPR的关系
注意：虽然上图给出了优先级的分组关系，然而在STM32芯片中不会使用优先级寄存器的所有位。例如STM32F407VE使用高4位来表示优先级，假如ARICR[10:8]=5，对照上面的表格可以知道：[7:6]表示抢占优先级[5:4]表示子优先级。对于一个CPU会有N个中断，每个中断的优先级各自可以自由配置，但是中断优先级分组只有一个。例如我们设置STM32F407VE的优先级分组是5，那么所有的中断抢占优先级都是2位控制，子优先级也都是2位控制。
3、中断使能
NVIC对中断有总控的功能，因此这里会有一个开关决定中断功能能否被开启
●STM32外部中断
外部中断只是中断的一种，一般由IO口的电平信号变化而引起。STM32有23个用于产生事件/中断请求的边沿检测器。每根输入线都可以单独配置，可以选择类型（中断或事件）和相应的触发事件（上升沿触发、下降沿触发、边沿触发）。每根线还可以单独配置。
1、中断框架
从上图可以看出外部中断的配置方法：
1）打开对应的APB时钟
2）选择外部中断输入线
3）设置中断的触发方式
4）选择工作模式（外部中断、事件）
5）使能
2、外部中断选择
上图列出了外部中断线和GPIO引脚之间的关系，可以总结出外部中断x与GPIOx相连接。例如当我们使用外部中断0的时候，可以配置它与PA0~PI0中的一个或者几个相连
GPIO有16个管脚，总共使用16个外部中断，那么还剩下7个中断在哪里呢？请看下图， 从图中可以了解到另外的7个中断属于“事件”类型
3、寄存器
EXTI_IMR 中断屏蔽寄存器
EXTI_EMR事件屏蔽寄存器
这是中断或者事件的开关，只有对应的位写1，中断或者事件才可以产生作用
EXTI_RTSR 上升沿选择寄存器
EXTI_FTSR 下降沿选择寄存器
这两个寄存器用来选择中断/事件的触发类型，可以是上升沿触发、下降沿触发、边沿触发（上升和下降都可以触发）
EXTI_PR 中断挂起寄存器
这个寄存器是一个标志，如果为1，表示对应的外部中断产生了。需要注意的是，这个寄存器需要手动清零。
●从手册到流程
从上面的叙述可以总结出外部中断的配置方法（其实所有中断配置大同小异）
1、STM32芯片中断设置
1）打开时钟
2）中断引脚选择
3）中断模式选择
4）中断触发方式选择
5）使能中断
2、CM4内核中断配置
1）中断优先级分组（几位表示抢占优先级，几位表示子优先级）
2）设置中断地址
3）设置抢占优先级
4）设置子优先级
5）使能中断
●从流程到代码 （以按钮中断为例，采用库函数）
在使用外部中断的时候，首先确保GPIO处于输入状态，只有输入状态才能保证外部信号进入CPU，从而引发中断。
1、GPIO配置
2、中断配置（有2部分哦）
3、全局中断分组设置，这一句代码需要写在主函数。
