在嵌入式系统开发中，中断机制是处理异步事件的重要手段，它允许处理器在正常运行期间暂停当前任务，转而执行特定的中断服务程序（ISR）。STM32微控制器作为当前嵌入式领域的热门选择，其强大的中断系统为开发者提供了灵活而高效的事件处理机制。本文将详细解析STM32的中断机制，并通过代码和实例展示如何在实际项目中使用中断。
一、STM32中断概述
STM32的中断系统基于NVIC（嵌套向量中断控制器）设计，支持多个中断源和优先级管理。STM32的中断源非常丰富，包括外部中断、定时器中断、串口中断等，这些中断源可以根据实际需要进行配置和使能。
STM32的中断优先级分为抢占优先级和子优先级两部分。抢占优先级决定了中断的响应顺序，当多个中断同时发生时，抢占优先级高的中断会优先得到处理；子优先级则用于在抢占优先级相同的情况下，进一步区分中断的优先级。
二、STM32中断的配置步骤
配置STM32的中断一般包含以下几个步骤：
1. 中断源配置：根据所需的中断源类型（如外部中断、定时器中断等），配置相应的外设或功能模块。
2. NVIC配置：在NVIC中设置中断的抢占优先级和子优先级，并使能对应的中断。
3. 中断服务程序编写：编写中断服务程序（ISR），该程序将在中断发生时自动执行。
4. 全局中断使能：最后，需要使能全局中断，以允许STM32响应中断。
三、STM32中断编程实践
下面，我们将通过一个具体的实例——使用STM32的外部中断来演示中断的配置和使用过程。
实例：STM32外部中断配置与使用
1. 硬件连接
将STM32的某个外部中断引脚（如EXTI0）连接到一个按钮开关，当按钮按下时，对应的外部中断引脚电平会发生变化，从而触发中断。
2. 代码实现
首先，我们需要包含必要的头文件，并定义中断服务程序。
// 中断服务程序，当EXTI0中断发生时执行 void EXTI0_IRQHandler(void) { if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) // 检查EXTI0中断标志位 { // 清除EXTI0中断标志位 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 在这里处理中断事件，例如切换LED状态 // ... // 可选：根据需要设置其他中断标志或执行其他操作 } } int main(void) { // 系统初始化代码，如时钟配置、GPIO初始化等 // ... // 配置EXTI0为中断模式，下降沿触发 EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 配置NVIC，设置EXTI0中断优先级为最高，并使能该中断 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 抢占优先级最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 子优先级最高 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // 使能全局中断 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4); // 设置中断优先级分组 while (1) { // 主循环代码，执行正常任务 // ... } }
在上面的代码中，我们首先定义了EXTI0_IRQHandler作为EXTI0的中断服务程序。在main函数中，我们配置了EXTI0为中断模式，并设置了下降沿触发。接着，我们配置了NVIC，将EXTI0的中断优先级设置为最高，并使能了该中断。最后，通过调用NVIC_PriorityGroupConfig函数设置了中断优先级分组，并使能了全局中断。
当按钮按下时，EXTI0的中断引脚电平会发生变化，STM32会检测到这个变化并触发中断。
