stm32中断讲解PPT
中断是嵌入式系统中的一个重要概念，它允许硬件或软件在特定情况下打断正在执行的程序，转而执行更为重要的任务。STM32系列微控制器在处理中断方面具有很高的灵...
中断是嵌入式系统中的一个重要概念，它允许硬件或软件在特定情况下打断正在执行的程序，转而执行更为重要的任务。STM32系列微控制器在处理中断方面具有很高的灵活性和效率。下面我们将详细讲解STM32的中断系统。中断的基本概念中断是嵌入式系统中的一个重要机制，它允许在系统运行过程中，由于某种特殊事件（如外部硬件事件、定时器溢出等）发生，暂时停止当前任务的执行，转而执行相应的中断服务程序（ISR）。当中断服务程序执行完毕后，系统会返回到被中断的任务继续执行。中断具有以下特点：优先级系统中可能有多个中断源同时产生中断请求，这就需要根据中断的优先级来决定哪个中断先得到服务。STM32的中断优先级可以通过软件编程进行设置嵌套当一个中断正在执行时，如果有更高优先级的中断产生，那么低优先级的中断会被暂时挂起，等待当前中断执行完毕后再执行向量每个中断源都有自己对应的向量，这个向量用于在中断发生时找到相应的中断服务程序入口。STM32的中断向量表是固定的，不能通过软件进行修改可编程性STM32的中断处理函数（中断服务程序）是由用户通过编程来实现的。这意味着我们可以根据实际需求来编写中断服务程序，以满足各种不同的应用场景STM32的中断系统STM32的中断系统包括多个部分，包括NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）、TIM（Timer）、USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）等。这些部分都有自己的中断源和优先级，可以独立地进行配置和管理。NVICNVIC是STM32的中断控制中心，它负责管理所有的中断源，包括外部硬件中断、定时器中断、串口中断等。NVIC可以配置每个中断源的优先级，并且支持嵌套中断。当一个中断源产生中断请求时，NVIC会根据优先级判断是否需要暂停当前正在执行的任务，并跳转到相应的中断服务程序执行。TIMTIM是STM32的定时器模块，它可以用于生成毫秒级别的定时。TIM有自己的中断源，当定时器溢出时会产生一个中断请求。我们可以配置定时器的溢出值和计数模式，以及设置相应的中断服务程序来处理定时器中断。USARTUSART是STM32的串口通信模块，它可以用于与其他设备进行全双工通信。USART有自己的中断源，当接收到数据或者发送数据完成时会产生一个中断请求。我们可以配置串口的通信速率、数据格式以及相应的中断服务程序来处理串口通信事件。中断服务程序的编写在STM32中，中断服务程序的编写需要使用C语言和STM32的HAL库函数。一般来说，我们需要先声明一个函数作为中断服务程序的入口点，然后在主程序中使能相应的中断源并设置其优先级。当对应的中断源产生中断请求时，NVIC会跳转到相应的中断服务程序执行。以下是编写STM32中断服务程序的基本步骤：声明一个函数作为中断服务程序的入口点这个函数应该具有特定的名称和参数列表，例如：在这个例子中，TIM2_IRQHandler是中断服务程序的入口点，void表示这个函数没有参数。2. 在主程序中使能相应的中断源并设置其优先级。例如：在这个例子中，HAL_NVIC_SetPriority用于设置TIM2_IRQn（TIM2的中断号）的优先级，第一个参数是中断号，第二个参数是抢占优先级（0表示最高），第三个参数是响应优先级（1表示最高）。HAL_NVIC_EnableIRQ用于使能指定的中断源。3. 在主程序中编写主要的执行任务。当对应的中断源产生中断请求时，NVIC会跳转到相应的中断服务程序执行。例如：在这个例子中，主程序会一直循环执行主要任务代码。当TIM2模块产生一个中断请求时，NVIC会跳转到TIM2_IRQHandler函数4. 在中断服务程序中处理中断事件。例如：在这个例子中，TIM2_IRQHandler函数会调用HAL_TIM_IRQHandler函数来处理TIM2中断事件。HAL_TIM_IRQHandler函数会检查TIM2的状态寄存器和事件寄存器，根据不同的中断情况执行相应的处理逻辑。在主程序中关闭中断当一个中断被处理完毕后，我们应该关闭该中断，以避免重复触发。例如：在这个例子中，HAL_NVIC_DisableIRQ函数用于关闭TIM2中断。这样，当TIM2再次触发中断时，NVIC不会跳转到TIM2_IRQHandler函数执行。需要注意的是，在编写中断服务程序时应该尽量简短和快速，以减少对CPU资源的占用。同时，还应该考虑并发和竞争条件下的数据访问安全性问题，以避免出现数据不一致的情况。除了处理中断事件外，我们还可以在中断服务程序中进行一些额外的操作，例如：读取中断状态寄存器和事件寄存器这些寄存器包含了中断发生时的相关信息，例如中断源、中断类型等。通过读取这些寄存器，我们可以了解中断的具体情况对外设进行操作在某些情况下，中断事件的发生可能需要我们对外部设备进行一些操作，例如关闭或打开某个设备、读取或写入某些数据等调用其他函数或API在处理中断事件时，我们可能需要调用其他函数或API来完成特定的任务，例如启动定时器、发送数据等需要注意的是，在中断服务程序中进行的操作应该尽可能地简短和快速，以减少对CPU资源的占用。同时，还需要考虑并发和竞争条件下的数据访问安全性问题，以避免出现数据不一致的情况。最后，需要注意的是，在编写中断服务程序时应该遵循一定的规范和标准，以确保代码的可读性和可维护性。同时，还需要进行充分的测试和验证，以确保中断服务程序的正确性和可靠性。除了以上提到的注意事项，还有一些其他的技巧可以帮助我们更好地编写STM32的中断服务程序：避免在中断服务程序中进行复杂的计算或逻辑处理这可能会导致中断服务程序的执行时间过长，从而影响系统的实时性能。如果需要在中断服务程序中进行复杂的计算或逻辑处理，可以考虑将其分解为多个函数，并在中断服务程序中只调用必要的函数避免在中断服务程序中访问全局变量或共享资源这可能会导致并发访问和竞争条件的问题，从而影响系统的稳定性和可靠性。如果需要在中断服务程序中访问全局变量或共享资源，应该考虑使用锁或其他同步机制来确保数据的一致性和安全性在中断服务程序中尽量少使用分支语句（如if-else）和循环语句这些语句可能会导致执行时间的不确定性，从而影响系统的实时性能。如果必须在中断服务程序中使用分支语句或循环语句，应该尽可能地减少它们的嵌套层数和循环次数在中断服务程序中尽量使用函数调用而不是直接调用函数这可以避免重复编写相同的代码，并且可以提高代码的可读性和可维护性。同时，函数调用还可以提供更好的错误处理和调试支持在中断服务程序中应该及时处理异常或错误情况这可以避免系统出现不可预测的行为或崩溃，从而保证系统的稳定性和可靠性。如果需要在中断服务程序中处理异常或错误情况，可以考虑使用异常处理程序或错误回调函数来实现总之，编写STM32的中断服务程序需要我们注意很多细节和技巧。通过遵循规范和标准、优化代码结构、合理使用函数和同步机制等方法，我们可以编写出高效、可靠的中断服务程序，从而为STM32的嵌入式系统开发提供有力的支持。除了以上提到的注意事项和技巧，还有一些其他的方面需要考虑：中断的优先级STM32的中断控制器可以配置每个中断源的优先级。当多个中断源同时触发时，中断控制器会根据优先级的高低来决定先处理哪个中断。因此，合理设置中断的优先级是非常重要的。在设置中断优先级时，需要考虑哪些中断需要更快的响应，哪些中断对系统的实时性要求更高，以及哪些中断需要更高的执行频率中断的触发方式STM32的中断控制器支持多种触发方式，例如电平触发、边沿触发等。根据不同的应用场景，我们需要选择合适的触发方式来确保中断的正确性和可靠性。例如，对于外部设备的中断信号，可能需要使用边沿触发方式来避免电平抖动对中断的影响中断的唤醒方式STM32的中断控制器支持多种唤醒方式，例如低电平唤醒、上升沿唤醒等。当系统处于休眠或低功耗状态时，我们需要选择合适的唤醒方式来确保系统能够正确地响应外部事件。例如，对于外部设备的按钮输入，可能需要使用上升沿唤醒方式来避免误触唤醒中断的共享在一些情况下，多个外设或多个中断源可能需要共享同一个中断线。这时，我们需要考虑如何正确地处理共享中断，以避免冲突和错误。例如，可以使用中断共享器或逻辑运算来处理多个中断源共享同一个中断线的情况中断的嵌套STM32的中断控制器支持嵌套中断。当一个中断正在执行时，如果有更高优先级的中断产生，那么低优先级的中断会被暂时挂起，等待当前中断执行完毕后再执行。在编写嵌套中断服务程序时，需要注意避免死锁和无限递归的情况，同时需要正确处理各级中断之间的数据共享和状态传递总之，编写STM32的中断服务程序需要我们注意很多细节和技巧。通过深入理解STM32的中断控制器的工作原理、合理设置中断的优先级和触发方式、正确处理共享中断、注意嵌套中断的执行顺序和数据共享等问题，我们可以编写出更加高效、可靠的中断服务程序，从而为STM32的嵌入式系统开发提供更加强有力的支持。
