参考视频：【正点原子】手把手教你学STM32 HAL库开发全集

1. 中断的定义

打断CPU执行正常的程序，转而处理紧急程序，然后返回原暂停的程序继续运行，就叫中断

1.1 中断的作用和意义

1. 实时控制：在确定时间内对相应事件作出响应，如：温度报警
2. 故障处理：检测到故障，需要第一时间处理
3. 数据传输：不确定数据何时会来，如：串口数据接收

中断的意义： 高效处理紧急程序，不会一直占用CPU资源

1.2 STM32 GPIO外部中断简图

2. NVIC (向量中断控制器)

2.1 NVIC基本概念

• Nested vectored interrupt controller，嵌套向量中断控制器，属于内核（M3/4/7）
• NVIC支持：256个中断（16内核 + 240外部），支持：256个优先级，允许裁剪！

中断向量表定义

• 定义一块固定的内存，以4字节对齐，存放各个中断服务函数程序的首地址
• 中断向量表定义在启动文件，当发生中断，CPU会自动执行对应的中断服务函数

2.2 NVIC相关寄存器介绍

NVIC工作原理

2.4 STM32中断优先级基本概念

1. 抢占优先级(pre)：高抢占优先级可以打断正在执行的低抢占优先级中断
2. 响应优先级(sub)：当抢占优先级相同时，响应优先级高的先执行，但是不能互相打断
3. 抢占和响应都相同的情况下，自然优先级越高的，先执行
4. 自然优先级：中断向量表的优先级
5. 数值越小，表示优先级越高

2.5 STM32中断优先级分组

一个工程中，一般只设置一次中断优先级分组

2.6 STM32 NVIC的使用

1. 设置中断分组：AIRCR[10:8]，HAL_NVIC_SetPriorityGrouping
2. 设置中断优先级：IPRx bit[7:4]，HAL_NVIC_SetPriority
3. 使能中断：ISERx，HAL_NVIC_EnableIRQ

3. EXIT 外部(扩展)中断事件控制器

3.1 EXTI基本概念

• External(Extended) interrupt/event Controller，外部(扩展)中断事件控制器
• 包含20个产生事件/中断请求的边沿检测器，即总共：20条EXTI线（F1）

中断和事件的理解：

• 中断：要进入NVIC，有相应的中断服务函数，需要CPU处理
• 事件：不进入NVIC，仅用于内部硬件自动控制的，如：TIM、DMA、ADC

EXTI支持的外部中断/事件请求

3.2 EXTI主要特性

F1/F4/F7系列

• 每条EXTI线都可以单独配置：选择类型（中断或者事件）、触发方式（上升沿，下降沿或者双边沿触发）、支持软件触发、开启/屏蔽、有挂起状态位

H7系列

• 由其它外设对 EXTI 产生的事件分为可配置事件和直接事件。
• 可配置事件：简单概括，基本和F1/F4/F7系列类似
• 直接事件：固定上升沿触发、不支持软件触发、无挂起状态位（由其它外设提供）

3.3 EXTI工作原理

• ① 边沿检测
• ② 软件触发
• ③ 中断屏蔽/清除
• ④ 事件屏蔽

了解寄存器：

1. EXTI_FTSR
2. EXTI_RTSR
3. EXTI_IMR
4. EXTI_PR

4. EXTI和IO映射关系

4.1 AFIO简介（F1)

• Alternate Function IO，即复用功能IO，主要用于重映射和外部中断映射配置

1. 调试IO配置：AFIO_MAPR[26:24]，配置JTAG/SWD的开关状态
2. 重映射配置：AFIO_MAPR，部分外设IO重映射配置
3. 外部中断配置：AFIO_EXTICR1_{4，配置EXTI中断线0}15对应具体哪个IO口

特别注意：配置AFIO寄存器之前要使能AFIO时钟，方法如下：
__HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE(); 对应RCC_APB2ENR寄存器 位0

4.2 SYSCFG简介（F4/F7/H7）

• System configuration controller，即系统配置控制器，用于外部中断映射配置等
• 外部中断配置：SYSCFG_EXTICR1_{4，配置EXTI中断线0}15对应具体哪个IO口

特别注意：配置SYSCFG寄存器之前要使能SYSCFG时钟，方法如下：
__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();

4.3 EXTI 与 IO对应关系

5. 如何使用中断

STM32 EXTI的配置步骤（外部中断）

1. 使能GPIO时钟

2. 设置GPIO输入模式
   上/下拉/浮空输入
   注意：步骤2 - 5使用HAL_GPIO_Init一步到位

3. 使能AFIO/SYSCFG时钟
   设置AFIO/SYSCFG时钟开启寄存器

4. 设置EXTI和IO对应关系
   选择PA~PK到底哪组IO对应EXTI输入线，AFIO_EXTICR/ SYSCFG_EXTICR

5. 设置EXTI屏蔽，上/下沿
   设置EXTI对应通道的屏蔽和上升沿/下降沿触发，IMR、 RTSR/FTSR

6. 设置NVIC

   • 设置中断分组：使用：HAL_NVIC_SetPriorityGrouping，此函数仅需设置一次
   • 设置中断优先级使用： HAL_NVIC_SetPriority
   • 使能中断使用： HAL_NVIC_EnableIRQ

7. 设计中断服务函数
   编写：EXTIx_IRQHandler，中断服务函数，清中断标志

STM32仅有：EXTI0~4(五个）、EXTI9_5（共用一个）、EXTI15_10（共用一个），7个外部中断服务函数

6. 通用外设驱动模型（四步法）

1. 初始化 ：时钟设置、参数设置、IO设置、中断设置(开中断、设NVIC)
2. 读函数（可选）：从外设读取数据（可选）
3. 写函数（可选）：往外设写入数据（可选）
4. 中断服务函数（可选）：根据中断标志，处理外设各种中断事务（可选）

中断中使用了1和4

7. HAL库中断回调处理机制介绍

HAL库的中断回调处理异常复杂，大家知道大概原理即可，看需要的部分即可