中断-NVIC与EXTI外设详解(超全面)

在嵌入式系统中，中断机制是处理异步事件的重要手段。STM32微控制器采用嵌套向量中断控制器（NVIC）和外部中断/事件控制器（EXTI）来实现中断管理。本文将详细介绍NVIC和EXTI的工作原理、配置步骤以及编程实践。

NVIC（嵌套向量中断控制器）

NVIC是STM32中断系统的心脏，负责管理中断优先级、中断向量表和中断处理。它支持多个中断源和灵活的优先级管理。

工作原理

NVIC允许开发者为每个中断源分配不同的优先级。中断优先级分为抢占优先级和子优先级，确保了高优先级的中断可以打断低优先级的中断执行。

配置步骤

1. 配置中断优先级分组：

   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
   

   这行代码配置了NVIC的优先级分组，决定了抢占优先级和子优先级的位数。

2. 设置中断线优先级：

   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
   

   这段代码初始化了NVIC，设置了中断线的抢占优先级和子优先级，并使能了中断线。

EXTI（外部中断/事件控制器）

EXTI是STM32单片机上的一个外设，用于响应外部事件或中断请求。它可以监测指定GPIO口的电平信号变化，并在检测到指定条件时，向NVIC发出中断申请。

工作原理

EXTI可以配置为响应上升沿、下降沿、双边沿或软件触发的信号变化。当配置的边沿事件发生时，EXTI会向NVIC发送中断请求。

配置步骤

1. 初始化GPIO为输入模式：

   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
   

2. 配置EXTI线：

   EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
   EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
   EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
   EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
   EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
   EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
   

3. 编写中断服务函数：

   void EXTI0_IRQHandler(void)
   {if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET){EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);// 处理中断事件}
   }
   

编程实践

在实际应用中，可以通过配置NVIC和EXTI来实现对外部事件的快速响应。例如，可以使用EXTI来检测按钮按下事件，并在中断服务函数中执行相应的操作，如翻转LED状态。

通过上述配置和编程步骤，可以实现STM32的中断控制和外部中断事件处理。这为嵌入式系统设计提供了强大的异步事件处理能力，确保了系统的响应性和可靠性。[NVIC与EXTI外设详解-CSDN博客]

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