STM32的中断和事件

学习单片机一贯的套路，搞完时钟和GPIO就要折腾中断了。

1. 中断和异常的区别

1.1 中断是指系统停止当前正在运行的程序转而其他服务，可能是程序接收了比自身高优先级的请求，或者是人为设置中断，中断是属于正常现象。
1.2 异常是指由于cpu本身故障、程序故障或者请求服务等引起的错误，异常属于不正常现象。

Cortex-M3内核总共支持256个中断，其中包含16个内核异常和240个外部中断，但是各个芯片产商在设计芯片的时候会对CM3内核的芯片进行精简设计，如STM32F103系列，所搭载的异常响应系统，包含10个系统异常和60个外部中断，用一张表将它们管理起来，编 0~15位系统异常，16以上称为外部中断。

系统异常清单：

2.1 CM3核的优先级分组方式
CM3中定义了8个Bit用于设置中断源的优先级，这8个Bit可以分配为：

CM3核的优先级分组方式，使用的设置函数

在LibrariesCMSISCM3CoreSupportcore_cm3.h文件中实现：

该函数写在.h文件中，且声明为内联函数(__INLINE)，内联函数跟宏替换差不多，可以避免函数调用的压栈出栈等开销。PriorityGroup的取值为0~7。

2.2 STM32的优先级分组方式
CM3核的优先级分组方式是针对256个中断全部用上的场合，但是Cortex-M3也允许在具有较少中断源时用较少的寄存器位指定中断源的优先级。STM32并没有使用Cortex-M3内核嵌套向量中断全套东西，而是使用了它的一部分：

STM32的优先级分组使用标准库函数

该函数在LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driversrcmisc.c中实现：

可见，这个函数也是在设置SCB->AIRCR寄存器，只是这里的取值为：

3. NVIC操作相关函数

NVIC的描述结构体在core_cm3.h中：

编程中常用的是ISER、ICER和IP这三个寄存器。ISER和ICER分别用于enable、disable中断，IP用于控制中断优先级。
同在core_cm3.h中，定义了对结构体成员的操作函数，这是针对Cortex-M3内核芯片都适用的函数：

在外设库misc.h定义了针对STM32的NVIC的初始化描述结构体：

misc.c也定义了针对STM32的NVIC的操作函数：

4. EXTI–外部中断和事件控制器

EXTI有20个中断/事件线，每个GPIO都可以被设置为中断/事件的输入线，占用EXTI0~EXTI15，还有另外4根用于特定的外设事件的EXTI16~EXTI19：

这个函数在一般初始化EXTI寄存器时候调用。因为外部中断是GPIO引脚的复用功能，所以同时要开启GPIO复用功能的时钟：

5. EXTI描述结构体的初始化

EXTI描述结构体声明在标准外设库LibrariesSTM32F10x_StdPeriph_Driverincstm32f10x_exti.h中：

与EXTI操作相关的函数有：

获取/清除产生中断的标志的实现是一样的，但是为什么要分成两组函数
也许这是STM32标准外设库设计者出自于为兼容性考虑吧。有的ARM芯片的中断体系分为两层，也就是说中断信 要抵达NVIC需要两层筛选，同理清除中断标志也需要清除两层。但是在CM3核的ARM只设计了一层，STM32为了兼容其他芯片，依旧还是将函数设计成两层，只不过这两层的实现体是一致的。

6. 编程实现按键中断

下来编程操作STM32的中断。未能免俗，还是以按键中断为例。
实验采用正点原子miniSTM32硬件平台，

LED0(PA8)和LED1(PD2)的原理图：

实验实现按键产生外部中断，在中断处理函数中实现反向控制LED灯。编程的要点为：

EXTI用于设置中断源的触发方式、中断/事件类型和具体是哪一个中断源。
中断信 产生后最终传递到NVIC，NVIC控制中断源优先级、中断线通道等，以便比对中断信 、根据优先级调用中断服务函数。
实验采用MDK4集成开发环境，工程的目录结构如下：