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STM32中断
NVIC 中断控制器
NVIC优先级分组
EXTI 外部中断
AFIO 复用IO口
外部中断/事件控制器（EXTI）框图
STM32中断
在STM32微控制器中，共有68个可屏蔽中断通道，涵盖了多个外设，如外部中断（EXTI）、定时器（TIM）、模拟数字转换器（ADC）、串行外设接口（USART）、串行外设接口（SPI）、I²C总线、实时时钟（RTC）等。
这些中断通道的管理由嵌套向量中断控制器（NVIC）负责。NVIC提供了统一的中断管理机制，允许对每个中断通道设置16个可编程优先级。这些优先级可以通过分组进行配置，用户可以设定中断的抢占优先级和响应优先级，从而实现对中断的精细化控制。这种机制有助于在复杂系统中合理地调度中断，确保实时性和系统响应性。
NVIC 中断控制器
NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）嵌套向量中断控制器，是 Cortex-M 内核中的一部分，用于管理中断的触发、优先级排序和 CPU 响应。
简而言之：
NVIC 是 STM32 中用来 统一管理各个中断事件 的模块，决定了“谁能打断 CPU”、“什么时候打断”、“打断完谁先执行”。
NVIC 的核心功能
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 中断使能/屏蔽 | 可以启用或关闭某个中断源 |
| 中断优先级管理 | 每个中断可以分配优先级（0~15） |
| 中断响应控制 | 控制 CPU 响应中断的方式 |
| 中断挂起清除 | 手动触发/清除挂起中断 |
中断源外设
包括：
EXTI：外部中断（如按键触发）
TIM：定时器（溢出中断、PWM更新中断）
ADC：模数转换完成中断
USART：串口接收/发送完成中断
这些外设都可以产生中断信号。
黑色 “n” 路线：中断请求线
每个外设可能有多个中断类型（如 TIM1 有更新中断、比较中断等），这些中断通过中断请求线发给 NVIC。
NVIC 模块
NVIC 收到多个中断请求后：
根据中断源设置的优先级
决定哪个中断先被 CPU 响应处理
若一个中断发生时有更高级的中断，也可以实现嵌套中断
NVIC 的优先级从 0（最高）~15（最低）。图中绿色框优先级0~优先级15 表示优先级调度队列。
橙色区域：STM32 内核（CPU核心 + NVIC）
NVIC 是属于 Cortex-M 内核的一部分，图中 NVIC 模块包裹在内核块中，最终中断是由 CPU 执行对应的中断服务函数（ISR）
NVIC优先级分组
NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15）决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级
抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队
| 分组方式 | 抢占优先级（高位） | 响应优先级（低位） |
|---|---|---|
| 分组0 | 0 位，取值为 0 | 4 位，取值为 0~15 |
| 分组1 | 1 位，取值为 0~1 | 3 位，取值为 0~7 |
| 分组2 | 2 位，取值为 0~3 | 2 位，取值为 0~3 |
| 分组3 | 3 位，取值为 0~7 | 1 位，取值为 0~1 |
| 分组4 | 4 位，取值为 0~15 | 0 位，取值为 0 |
EXTI 外部中断
EXTI（External Interrupt）外部中断 是STM32微控制器中用于监测外部信号并触发中断的一种机制。EXTI模块能够监测指定GPIO引脚的电平信号变化，并在GPIO引脚发生电平变化时立即向NVIC发出中断请求。当NVIC接收到该请求后，会根据中断优先级的设置决定是否中断当前的CPU主程序，并执行与该中断关联的中断服务程序。
EXTI的主要特点：
支持的触发方式：
上升沿触发： 当GPIO引脚的电平从低电平变为高电平时触发中断。
下降沿触发： 当GPIO引脚的电平从高电平变为低电平时触发中断。
双边沿触发： 当GPIO引脚的电平发生变化，无论是从低到高，还是从高到低时都会触发中断。
软件触发： 可以通过软件命令触发中断，不依赖GPIO引脚的电平变化。
支持的GPIO口：
EXTI可以监测几乎所有的GPIO口，包括STM32的所有引脚。但是同一个GPIO引脚不能同时触发多个中断通道。一个引脚只能与一个中断通道绑定。
中断通道：
EXTI模块支持最多16个GPIO引脚触发的外部中断，另外还包括一些特殊的触发源，如PVD（电压检测输出）、RTC闹钟、USB唤醒和以太网唤醒等。
触发响应方式：
EXTI不仅支持传统的中断响应，还支持事件响应。在事件响应模式下，系统可以响应外部信号的变化，但并不一定中断当前的CPU任务。根据配置，可以选择不同的响应方式来满足不同的应用需求。
总之，EXTI外部中断功能能够监测GPIO引脚的电平变化，并通过不同的触发方式（上升沿、下降沿、双边沿或软件触发）来生成中断请求，经过NVIC的裁决后，CPU可被打断并执行相关的中断服务程序。EXTI模块支持多种GPIO口，并能够处理多种外部信号触发，灵活地支持不同的响应模式。
从 GPIO 到中断触发的完整路径：
GPIOx → AFIO（引脚选择）→ EXTI（边沿检测）→ NVIC（优先级管理）→ CPU 执行中断服务函数
GPIO 外设输入端口（GPIOA、GPIOB、GPIOC…）
每个 GPIO 端口有 16 个引脚（0~15）
这些引脚可以作为普通输入，也可以配置为中断触发输入
但多个端口（如 PA0、PB0、PC0）不能同时映射到同一个 EXTI0 线，需要选择谁占用
AFIO 模块（Alternate Function IO）
AFIO：中断引脚选择器
它的作用是告诉 EXTI 哪个 GPIO 引脚连接到哪一条 EXTI 线。
关键点：
STM32F1 的 EXTI 有 16 条（EXTI0 ~ EXTI15）
每条 EXTI 线最多只能挂接一个引脚
AFIO_EXTICRx 寄存器用来设置：
例如 EXTI0 ← PA0 或 PB0 或 PC0，由软件配置
EXTI 模块（边沿检测与中断控制器）
EXTI = External Interrupt/Event Controller
它负责：
监控外部信号的上升沿 / 下降沿
将触发事件发出中断请求
将中断信号传递给 NVIC
还可以控制：
是否屏蔽中断（IMR）
是否只作为事件触发（EMR）
AFIO 复用IO口
在 STM32 微控制器中，AFIO（Alternate Function I/O）模块是一个非常关键的外设控制单元，主要负责 引脚的复用功能选择与重定义。由于 STM32 的某些外设功能（如 USART、TIM、SPI 等）可以复用到多个不同的引脚上，因此需要通过 AFIO 模块来进行合理的映射和配置。
AFIO 主要完成以下两个核心任务：
复用功能引脚的重映射：当默认的外设引脚与实际设计冲突时，可以通过 AFIO 对这些引脚的映射关系进行重新定义，将某个功能分配到另一个引脚上。例如，可以将 USART1 的 Tx/Rx 引脚从默认的 PA9/PA10 重映射到其他可选引脚。
外部中断引脚的选择（EXTI 配置）：STM32 的 EXTI（外部中断控制器）支持将 GPIOA、GPIOB、GPIOC 等多个端口的同一编号引脚（如 PA0、PB0、PC0）接到同一条 EXTI 线（如 EXTI0）。而 AFIO 则负责选择当前哪一个具体的引脚与某条 EXTI 中断线相连。
外部中断/事件控制器（EXTI）框图
这张图主要完成了两件事：
1. 检测外部输入信号是否发生边沿变化（上升/下降）
2. 如果检测到了，决定是否向 NVIC 发起中断或事件触发
整体流程：从输入引脚 → EXTI → 中断或事件
【1】边沿检测电路
来自 GPIO（或其他模块）的电平输入信号进入。
通过上升沿触发寄存器和下降沿触发寄存器设置：
是否对上升沿、下降沿敏感。
一旦检测到配置的边沿变化，输出一个触发信号。
【2】生成中断或事件请求
边沿检测信号经过两个分支：
A）进入中断控制通路（上面那条线）
请求挂起寄存器（PR）：记录这次中A）进入中断控制通路（上面那条线）断事件发生了
中断屏蔽寄存器（IMR）：决定这个中断能否被 NVIC 接收
如果没有被屏蔽 → 送到 NVIC，启动中断服务函数
B）进入事件控制通路（下面那条线）
事件屏蔽寄存器（EMR）：决定是否产生“事件信号”
如果允许事件 → 送入 脉冲发生器（用于触发 DMA 或其他模块）
【3】软件触发支持
软件可直接写入 软件中断事件寄存器（SWIER），人为触发中断或事件，模拟一次外部信号触发。
【4】附加控制
所有寄存器都有 20 位（支持 EXTI0~EXTI19，F1 通常用前16个）
最终与门（AND）和或门（OR）控制是否允许请求生效
