一、STM32F4中断的介绍

1. STM32F4的中断个数、类型

STM32F4的内核是ARM家的Cortex-M4，真正的Cortex-M4支持 256 个中断，其中包含了 16 个内核中断和 240 个外部中断，并且具有256 级的可编程中断设置；

但是STM32F4并没有使用Cortex-M4的全部中断，而是只用了它的一部分，总共有 92 个中断，包含10个内核中断和82个可屏蔽中断，具有 16 级可编程的中断优先级，而我们常用的就是这 82 个可屏蔽中断。

2. 什么是内核中断与外部中断？

参考：CSDN博主【dgergeg】的文章：外部中断和内部中断

外部中断是指由外部中断源执行的中断程序，主要是指INT0,INT1,通讯中断；内部中断主要是指定时器/计数器中断、装栈溢出后置位等相关特殊寄存器来执行的中断；

举一个例子，外部中断：你在吃饭，这时候电话响了，你暂时放下餐具去接听电话在这里吃饭是你目前正在执行的程序，电话响了，是一个中断源，他是随机的，不定时发生，接完电话（处理完中断事件）你回来继续吃，（继续执行中断点没有做处理完的程序）
内部中断：你正在吃饭，这时碗里的饭没有了，你要去盛饭，盛了饭回来继续吃，在这里吃饭依然是你目前正在处理的一个程序，碗里的饭没有了相当于是一个中断，这个中断是由你吃饭引起了，相当于系统中的标志位溢出；

3. 什么是不可屏蔽中断与可屏蔽中断?

参考：CSDN博主【lidandan2016】的文章：可屏蔽中断和非屏蔽中断区别

按照是否可以被屏蔽，可将中断分为两大类：不可屏蔽中断（又叫非屏蔽中断）和可屏蔽中断。

不可屏蔽中断源一旦提出请求，cpu必须无条件响应，而对于可屏蔽中断源的请求，cpu可以响应，也可以不响应。

cup一般设置两根中断请求输入线：可屏蔽中断请求INTR(Interrupt Require)和不可屏蔽中断请求NMI(Nonmaskable Interrupt)。对于可屏蔽中断，除了受本身的屏蔽位的控制外，还都要受一个总的控制，即CPU标志寄存器中的中断允许标志位IF(Interrupt Flag)的控制，IF位为1，可以得到CPU的响应，否则，得不到响应。其中，IF位可以由用户控制。

典型的非屏蔽中断源的例子是电源掉电，一旦出现，必须立即无条件地响应，否则进行其他任何工作都是没有意义的。典型的可屏蔽中断源的例子是打印机中断，CPU对打印机中断请求的响应可以快一些，也可以慢一些，因为让打印机等待会儿是完全可以的。

根据以上分类，STM32F4中共有10个内核中断和82个可屏蔽中断，具有 16 级可编程的中断优先级。至于什么是可编程的中断优先级，请往后文阅读。

二、如何配置STM32F4的中断？

1. 什么是NVIC？

NVIC的全称是Nested vectoredinterrupt controller，即嵌套向量中断控制器。对于Cortex-M3或M4内核的MCU，每个中断的优先级都是用寄存器中的8位来设置的。8位的话就可以设置2 ^ 8 =256级中断，实际中用不了这么多，所以芯片厂商根据自己生产的芯片做出了调整。比如STM32F4只使用了这个8位中的高四位[7:4]，低四位取零，这样2 ^ 4=16，只能表示16级中断嵌套。对于这个NVIC，有个重要的知识点就是优先级分组，抢占优先级和响应优先级，下面就以STM32为例进行介绍。

2. NVIC中的优先级分组、抢占优先级和响应优先级

2.1 抢占优先级和响应优先级

首先明确一个概念，若程序A的抢占优先级为0，程序B的抢占优先级为1，则程序A比程序B的抢占优先级要高。即，数字越小，优先级越高。

下面来讲抢占优先级和响应优先级：

①：若程序A已经在执行过程中，这时候程序B想要开始执行，那么，如果B的抢占优先级比A高，则B可以打断A，使系统先执行B。

②：若程序A和程序B同时想要开始执行，而B的响应优先级比A高，则系统先执行B。

2.2 优先级分组

优先级可有五种分组编号，即0、1、2、3、4，不同分组代表着抢占优先级和响应优先级可以细分成多少个等级，如分组0的意义是0：4，即0 位抢占优先级，4 位响应优先级。也就是说，对系统中的全部中断程序来说，抢占优先级都一样，都是0；而响应优先级可以有2 ^ 4 = 16种不同等级。

下面展示具体的分配关系表(来自正点原子)：
在这里插入图片描述
在写程序时，我们应当先配置优先级分组，再配置不同中断程序的抢占优先级和响应优先级。

三、如何在程序中配置STM32F4的中断?

1. 配置优先级分组

在程序中，应当先配置优先级分组，我们才能根据分组知道抢占优先级和响应优先级各有几个等级。

通过如下函数来配置优先级分组：

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

其中，由于优先级分组有0、1、2、3、4共五种不同选择，则参数NVIC_PriorityGroup有如下五种选择：

 NVIC_PriorityGroup_0
 NVIC_PriorityGroup_1
 NVIC_PriorityGroup_2
 NVIC_PriorityGroup_3
 NVIC_PriorityGroup_4

2. 配置抢占优先级和响应优先级

通过如下函数配置抢占优先级和响应优先级：

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)

其中，形参类型NVIC_InitTypeDef是一个结构体，它的定义如下所示：

typedef struct
{
    
    
uint8_t NVIC_IRQChannel; 
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; 
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; 
} NVIC_InitTypeDef;

其中，NVIC_IRQChannel定义初始化的是哪个中断，这个我们可以在 stm32f10x.h 中找到每个中断对应的名字。例如USART1_IRQn；NVIC_IRQChannelPreemptionPriority定义这个中断的抢占优先级；NVIC_IRQChannelSubPriority定义这个中断的子优先级别,也叫响应优先级；NVIC_IRQChannelCmd用来设置该中断通道的使能。

比如我们要使能串口 1 的中断，同时设置抢占优先级为 1，响应优先级位 2，初始化的方法是：

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口 1 中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;// 抢占优先级为 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;// 响应优先级位 2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据上面指定的参数，调用函数来初始化 NVIC 寄存器，达到对中断进行设置的目的

【STM32F4】三、NVIC中断优先级管理

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