中断系统_框图_配置步骤_简述中断系统的配置步骤

一、中断的概念

一般中断定义为打断CPU指令正常执行顺序的事件。

在芯片中，打断CPU执行顺序的事件，有两种情况:
1）硬件中断(硬件事件)
	在CPU指令周期的任何时刻都有可能发生的。
	"异步中断" ===>中断
2）软中断(系统错误)
	在执行某条指令时，产生的一种编程错误/系统错误，也需要打断CPU的执行顺序，去做错误处理。
	“异步中断” ===>异常
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二、中断机制与中断向量表

cortex M4处理器有两种工作模式

1.线程模式(thread mode)
	正常模式
2.处理模式(handler mode)
	异常模式/中断模式
注:当CPU的INTR引脚收到一个信号。CPU就会自动切换到处理模式，去执行相应的中断服务程序(中断处理函数),处理完毕后，再回到线程模式下。
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CPU如何知道具体是哪个中断产生了？

xPSR[8:0]：程序状态寄存器的最低位是用来表示 IPSR 中断程序状态寄存器，其作用就是用来保存当前产生的那个中断的中断编号

NVIC在管理和维护中断通道时，给每个中断请求线一个唯一的编号，当某个中断产生后，NVIC会将该中断的编号存入到 IPSR中，并向CPU的INTR已经发起中断请求，来打断CPU的正常执行，迫使CPU进入 处理模式

CPU在进入处理模式后，通过IPSR获取到中断编号，也就知道是哪个中断产生了！！！
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CPU如何知道该中断对应的服务程序是哪个？

CPU预先定义一个数组，当遇到某个中断，就可以到那个地址去执行，这个数组就是“中断向量表" ===> 保存在启动文件中。
中断向量表：本质其实就是一个中断处理函数指针数组，数组中每个元素就是一个函数指针，指向一个个的中断服务程序，并且在中断向量表这个数组中，数组元素下标就是中断号
也就是说 中断向量表实际上就是记录了各个中断处理函数的入口地址（函数名）
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这个向量表本身保存在哪个地方呢？cortex M4约定保存在存储器0x0000 0000的那个地方，然后地址位0处一般是存储引导代码。它通常是FLASH或者ROM器件，所以NVIC中有一个寄存器，称为"向量偏移地址存储器0xE000_ED08)"，通过修改它的值就能定位向量表。
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三、STM32F4中断总逻辑图

NVIC向外设硬件、GPIO端口提供 硬件中断信号的输入通道，也向CPU提供系统异常信号的输入通道，并且会给每个通道一个唯一的编号，称为 中断编号，共 8bits 即 M3/M4总共有 256个中断通道，其中:

240个可屏蔽中断 
1个不可屏蔽中断
1个滴答定时器中断
多个系统异常
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1）外部中断中断源结构

图一

图二

2）外部中断/事件GPIO映射线

STM32F4xx中提供 23个外部中断输入通道 EXTI0 ~ EXTI22，其中ETXI0~EXTI15分配给GPIO

GPIO端口线经过SYSCFG(数据选择器)后分为16个中断线，这16个中断线再通过EXTI(外部中断控制器)与NVIC连接

当同时发生多个中断请求时，CUP不需要判断哪个先执行，NVCI会对其进行优先级排序，最后选择优先级最高的中断请求传达到CPU，CPU则执行相应的中断服务程序即可(NVIC相当于医院的叫号系统，CPU相当于医生)

四、GPIO外部中断配置步骤

1.使能时钟

① 使能时钟（GPIO时钟、SYSCFG时钟）

【注：EXTI时钟一直开着，不用使能; NVIC为内核外设，而RCC只管内核外的外设，所以也不需要使能】

2.配置中断源

由上面框图可知中断源的配置分为3步：

① 配置GPIO端口

输入模式
GPIO端口线x
上下拉电阻
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② 配置数据选择器SYSCFG

选择某个GPIO分组的具体哪个引脚作为中断口线
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③ 配置EXTI外部中断控制器

选择外部中断线
中断模式/事件模式
触发边沿
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3.配置嵌套中断向量控制器NVIC

① 配置优先级分组

② 配置NVIC

中断请求线
抢占优先级
响应优先级
使能
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实例代码

配置PA0为外部中断0

//外部中断配置
void Exti_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

	//1.使能时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); //GPIO时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE); //SYSCFG时钟

	//2.中断源配置
	//2.1配置GPIO
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; //输入模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //第0口线
	GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; //无上下拉
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); //PA0
	//2.2配置选择器SYSCFG
	SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0); //选择PA0作为EXTI0
	//2.3配置外部中断控制器EXTI
	EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line0; //外部中断线选择
	EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE;
	EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //外部中断模式
	EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //上升沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);
	
	//3.配置嵌套中断向量控制器NVIC
	//3.1配置优先级分组
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //抢占优先级与响应优先级各占2bit
	//3.2配置NVIC
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; //中断请求线
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢占优先级
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //响应优先级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
}

//中断处理函数(位置任意)
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    //先判断中断标志位
	if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
	{
		//中断处理
		
		//硬件置位，软件清除！！！
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
	}
}


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