一、NVIC

                       中断结构框图

向量表

中断类型：

（1）系统异常，体现在内核水平

（2）外部中断，体现在外设水平

NVIC：嵌套向量中断控制器，控制整个芯片中断相关的功能，跟内核紧密耦合管理包括内核和片上所有外设的中断相关功能。内核外设。各芯片厂商在设计芯片是会对Cortex-M3内核里面的NVIC进行裁剪，去掉不需要部分，STM32的NVIC是Contex-M3d NVIC的一个子集。

两个重要库文件：core_cm3.h(内核外设的寄存器定义)和misc.h

1. typedef struct
   
2. {
   3 v& F. m$ M, l# S- J
3.   __IO uint32_t ISER[8];                      /*!< Offset: 0x000  Interrupt Set Enable Register/中断使能寄存器 */
   
4.        uint32_t RESERVED0[24];
   
5.   __IO uint32_t ICER[8];                      /*!< Offset: 0x080  Interrupt Clear Enable Register/中断清除寄存器 */
   2 M, _0 S& R7 u: Q( Y3 O
6.        uint32_t RSERVED1[24];
   * S0 {0 w# N9 O2 V
7.   __IO uint32_t ISPR[8];                      /*!< Offset: 0x100  Interrupt Set Pending Register/中断使能悬起寄存器 */
   1 c) A- B5 U+ `; ]; x* _
8.        uint32_t RESERVED2[24];
   / ^& X+ D9 H% m5 v$ Z' B
9.   __IO uint32_t ICPR[8];                      /*!< Offset: 0x180  Interrupt Clear Pending Register/中断清除悬起寄存器 */
   3 p( p$ H, f( z7 ^
10.        uint32_t RESERVED3[24];
    6 h* V( j* m$ w! k0 L: D) l
11.   __IO uint32_t IABR[8];                      /*!< Offset: 0x200  Interrupt Active bit Register/中断有效位寄存器           */
    ; D$ Z, v& _( m/ p+ j7 v4 @, V: ~2 e
12.        uint32_t RESERVED4[56];
    
13.   __IO uint8_t  IP[240];                      /*!< Offset: 0x300  Interrupt Priority Register (8Bit wide)/中断优先级寄存器（8位） */
    
14.        uint32_t RESERVED5[644];
    
15.   __IO  uint32_t STIR;                         /*!< Offset: 0xE00  Software Trigger Interrupt Register/软件触发中断寄存器 */
    # g: N/ y" i' \0 n- s8 Y
16. }  NVIC_Type;

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注：配置中断时，一般只用ISER(使能中断)、ICER(失能中断)、IP(设置中断优先级)

优先级和优先级分组

. j3 R/ h" m% ]3 J8 b! i

中断优先级分组库函数

, G9 R; `: z9 x5 p1 n$ ^8 t

优先级分组真值表

4 b1 I! P" S) L. M' n, k7 j

中断编程

配置每个中断时，一般有三个编程要点：

1、使能某个外设中断，这个具体由每个外设的相关中断使能位控制。参照中断向量表配置。

2、初始化NVIC_InitTypeDef结构体，配置中断源，配置中断优先级分组，设置抢占优先级和子优先级，使能中断请求。NVIC_InitTypeDef结构体在固件库头文件misc.h中定义。

6 K0 i& w5 f0 j/ M

NVIC_InitTypeDef结构体成员变量分析：

(1)NVIC_IRQChannel：配置中断源，不同中断的中断源是不一样的。参考stm32f10x.h头文件里的IRQn_Type结构体定义，该结构体包含了所有的中断源。

1. typedef enum IRQn
   
2. {
   + y+ A% O4 K0 e
3. /******  Cortex-M3 Processor Exceptions Numbers ***************************************************/
   - P3 v1 ?& _1 l; j, g6 `
4.   NonMaskableInt_IRQn         = -14,    /*!< 2 Non Maskable Interrupt                             */
   
5.   MemoryManagement_IRQn       = -12,    /*!< 4 Cortex-M3 Memory Management Interrupt              */
   
6.   BusFault_IRQn               = -11,    /*!< 5 Cortex-M3 Bus Fault Interrupt                      */
   
7.   UsageFault_IRQn             = -10,    /*!< 6 Cortex-M3 Usage Fault Interrupt                    */
   
8.   SVCall_IRQn                 = -5,     /*!< 11 Cortex-M3 SV Call Interrupt                       */
   7 |7 t' ~# D: Y( p& w
9.   DebugMonitor_IRQn           = -4,     /*!< 12 Cortex-M3 Debug Monitor Interrupt                 */
   3 |" T5 f' Z% ]3 s2 B- w+ Q3 ?0 k& z
10.   PendSV_IRQn                 = -2,     /*!< 14 Cortex-M3 Pend SV Interrupt                       */
    
11.   SysTick_IRQn                = -1,     /*!< 15 Cortex-M3 System Tick Interrupt                   */
    
12. 
    % b6 u2 Y7 Q( Z8 B$ T- P: g! H
13. /******  STM32 specific Interrupt Numbers *********************************************************/
    5 a+ B5 F! F( Y0 w1 K
14.   WWDG_IRQn                   = 0,      /*!< Window WatchDog Interrupt                            */
    6 P3 a6 `% g0 x: t2 v7 o/ A
15.   PVD_IRQn                    = 1,      /*!< PVD through EXTI Line detection Interrupt            */
    
16.   TAMPER_IRQn                 = 2,      /*!< Tamper Interrupt                                     */
    
17.   RTC_IRQn                    = 3,      /*!< RTC global Interrupt                                 */
    3 F& |. T" {9 v
18.   FLASH_IRQn                  = 4,      /*!< FLASH global Interrupt                               */
    
19.   RCC_IRQn                    = 5,      /*!< RCC global Interrupt                                 */
    0 [4 F' P8 ]& n3 _/ D' _2 W' M: z
20.   EXTI0_IRQn                  = 6,      /*!< EXTI Line0 Interrupt                                 */
    
21.   EXTI1_IRQn                  = 7,      /*!< EXTI Line1 Interrupt                                 */
    . A# U6 n; s- T; R6 S9 l
22.   EXTI2_IRQn                  = 8,      /*!< EXTI Line2 Interrupt                                 */
    
23.   EXTI3_IRQn                  = 9,      /*!< EXTI Line3 Interrupt                                 */
    $ j# J% z% l/ y9 g+ T8 ]
24.   EXTI4_IRQn                  = 10,     /*!< EXTI Line4 Interrupt                                 */
    # ^7 I( r- [2 x$ `6 ]: n
25.   DMA1_Channel1_IRQn          = 11,     /*!< DMA1 Channel 1 global Interrupt                      */
    
26.   DMA1_Channel2_IRQn          = 12,     /*!< DMA1 Channel 2 global Interrupt                      */
    ) M: |, x, i4 W( t$ H" X
27.   DMA1_Channel3_IRQn          = 13,     /*!< DMA1 Channel 3 global Interrupt                      */
    " H1 f( N0 o# s& Q2 d6 A! ]- y
28.   DMA1_Channel4_IRQn          = 14,     /*!< DMA1 Channel 4 global Interrupt                      */
    
29.   DMA1_Channel5_IRQn          = 15,     /*!< DMA1 Channel 5 global Interrupt                      */
    5 `# r" V1 _0 f; B3 E
30.   DMA1_Channel6_IRQn          = 16,     /*!< DMA1 Channel 6 global Interrupt                      */
    
31.   DMA1_Channel7_IRQn          = 17,     /*!< DMA1 Channel 7 global Interrupt                      */
    
32. #ifdef STM32F10X_HD
    
33.   ADC1_2_IRQn                 = 18,     /*!< ADC1 and ADC2 global Interrupt                       */
    
34.   USB_HP_CAN1_TX_IRQn         = 19,     /*!< USB Device High Priority or CAN1 TX Interrupts       */
    
35.   USB_LP_CAN1_RX0_IRQn        = 20,     /*!< USB Device Low Priority or CAN1 RX0 Interrupts       */
    " I3 ^) L! h5 p4 e
36.   CAN1_RX1_IRQn               = 21,     /*!< CAN1 RX1 Interrupt                                   */
    & B# ~9 t7 D) M5 \
37.   CAN1_SCE_IRQn               = 22,     /*!< CAN1 SCE Interrupt                                   */
    ; x: [2 p% x; \5 P& Q  H, E
38.   EXTI9_5_IRQn                = 23,     /*!< External Line[9:5] Interrupts                        */
    $ d2 K" E) o- F0 p7 d$ _
39.   TIM1_BRK_IRQn               = 24,     /*!< TIM1 Break Interrupt                                 */
    " Z- k( e7 g! q7 b
40.   TIM1_UP_IRQn                = 25,     /*!< TIM1 Update Interrupt                                */
    
41.   TIM1_TRG_COM_IRQn           = 26,     /*!< TIM1 Trigger and Commutation Interrupt               */
    ' v' x8 W4 l4 B# @/ g% y
42.   TIM1_CC_IRQn                = 27,     /*!< TIM1 Capture Compare Interrupt                       */
    
43.   TIM2_IRQn                   = 28,     /*!< TIM2 global Interrupt                                */
    
44.   TIM3_IRQn                   = 29,     /*!< TIM3 global Interrupt                                */
    ! y! K/ [, \' V! I* B
45.   TIM4_IRQn                   = 30,     /*!< TIM4 global Interrupt                                */
    8 ]) V0 N$ U# _; ]& x7 V1 d
46.   I2C1_EV_IRQn                = 31,     /*!< I2C1 Event Interrupt                                 */
      o3 g+ l9 k. ~3 W5 u9 P
47.   I2C1_ER_IRQn                = 32,     /*!< I2C1 Error Interrupt                                 */
    
48.   I2C2_EV_IRQn                = 33,     /*!< I2C2 Event Interrupt                                 */
    6 l+ p) s% i3 u- z) J' d) O
49.   I2C2_ER_IRQn                = 34,     /*!< I2C2 Error Interrupt                                 */
    
50.   SPI1_IRQn                   = 35,     /*!< SPI1 global Interrupt                                */
    3 _) h$ [: }! Z) ]* l
51.   SPI2_IRQn                   = 36,     /*!< SPI2 global Interrupt                                */
    
52.   USART1_IRQn                 = 37,     /*!< USART1 global Interrupt                              */
    * M7 i( Z, c2 c% g
53.   USART2_IRQn                 = 38,     /*!< USART2 global Interrupt                              */
    + D0 l$ j: ]: M( v
54.   USART3_IRQn                 = 39,     /*!< USART3 global Interrupt                              */
    # i4 a8 u' Y; y/ F- F
55.   EXTI15_10_IRQn              = 40,     /*!< External Line[15:10] Interrupts                      */
    / l; P; f2 |- F8 _/ n( o) U
56.   RTCAlarm_IRQn               = 41,     /*!< RTC Alarm through EXTI Line Interrupt                */
    
57.   USBWakeUp_IRQn              = 42,     /*!< USB Device WakeUp from suspend through EXTI Line Interrupt */
    
58.   TIM8_BRK_IRQn               = 43,     /*!< TIM8 Break Interrupt                                 */
    $ N0 H/ @. @- l/ ^5 O% I
59.   TIM8_UP_IRQn                = 44,     /*!< TIM8 Update Interrupt                                */
    
60.   TIM8_TRG_COM_IRQn           = 45,     /*!< TIM8 Trigger and Commutation Interrupt               */
    . x$ C1 c6 h/ e, g5 l
61.   TIM8_CC_IRQn                = 46,     /*!< TIM8 Capture Compare Interrupt                       */
    
62.   ADC3_IRQn                   = 47,     /*!< ADC3 global Interrupt                                */
    9 \0 \* f. t4 z8 l
63.   FSMC_IRQn                   = 48,     /*!< FSMC global Interrupt                                */
    
64.   SDIO_IRQn                   = 49,     /*!< SDIO global Interrupt                                */
    # a6 o8 Q$ Z/ W% @/ p1 g
65.   TIM5_IRQn                   = 50,     /*!< TIM5 global Interrupt                                */
    4 _9 q3 I4 M. O& N& ]- g
66.   SPI3_IRQn                   = 51,     /*!< SPI3 global Interrupt                                */
    
67.   UART4_IRQn                  = 52,     /*!< UART4 global Interrupt                               */
    
68.   UART5_IRQn                  = 53,     /*!< UART5 global Interrupt                               */
    : C/ v8 N. M9 k6 g
69.   TIM6_IRQn                   = 54,     /*!< TIM6 global Interrupt                                */
    
70.   TIM7_IRQn                   = 55,     /*!< TIM7 global Interrupt                                */
    
71.   DMA2_Channel1_IRQn          = 56,     /*!< DMA2 Channel 1 global Interrupt                      */
    
72.   DMA2_Channel2_IRQn          = 57,     /*!< DMA2 Channel 2 global Interrupt                      */
    
73.   DMA2_Channel3_IRQn          = 58,     /*!< DMA2 Channel 3 global Interrupt                      */
    6 j) k! I. o7 [! s. ?2 l
74.   DMA2_Channel4_5_IRQn        = 59      /*!< DMA2 Channel 4 and Channel 5 global Interrupt        */
    
75. #endif /* STM32F10X_HD */
    
76. } IRQn_Type;

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  L3 {5 c: m- @  H) [  F& Y' i, y

(2)NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：抢占优先级，具体的值要根据优先级分组来确定。

(3)NVIC_IRQChannelSubPriority：子优先级，具体的值要根据优先级分组来确定。

(4)NVIC_IRQChannelCmd：中断使能(ENABLE)或者失能(DISABLE)。操作的是NVIC_ISER和NVIC_ICER这两个寄存器。

1. static void NVIC_Configuration(void)
   
2. {
   
3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
4. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);          /* 配置 NVIC 为优先级组 1 */
   
5. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY1_INT_EXTI_IRQ;  /* 配置中断源：按键 1 */
   " k2 W" F3 v  `# _8 o; p
6. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;/* 配置抢占优先级： 1 */
   
7. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;       /* 配置子优先级： 1 */
   2 Y5 R' Y7 ]& f% r& k; C+ Q1 b& c  h
8. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;          /* 使能中断通道 */
   1 m3 `# e& l: |/ m" {
9. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
   
10. }

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5 F+ n5 p) Q" C# ~% U, J/ r

3、编写中断服务函数

在启动文件 startup_stm32f10x_hd.s 中预先为每个中断都写了一个中断服务函数，只是这些中断函数都是为空，为的只是初始化中断向量表。实际的中断服务函数都需要我们重新编写， 为了方便管理我们把中断服务函数统一写在 stm32f10x_it.c 这个库文件中。关于中断服务函数的函数名必须跟启动文件里面预先设置的一样，如果写错，系统就在中断向量表中找不到中断服务函数的入口，直接跳转到启动文件里面预先写好的空函数，并且在里面无限循环，实现不了中断。

二、EXTI

EXTI（External interrupt/event controller） —外部中断/事件控制器， 管理了控制器的 20
个中断/事件线。每个中断/事件线都对应有一个边沿检测器，可以实现输入信号的上升沿
3 R! {5 B. j; y( V检测和下降沿的检测。 EXTI 可以实现对每个中断/事件线进行单独配置，可以单独配置为
5 G  C' [2 J  R5 s中断或者事件，以及触发事件的属性。

注：EXTI实际上主要就是为GPIO（PX0~PX15（X=A B C D E F G H I））服务的，除此之外还有PVD输出、RTC闹钟事件、USB唤醒事件、以太网唤醒事件（只适合互联型）

                                                                 EXTI功能图

1 c' j( {7 Q3 w* R

注：20个信号线路与EXTI的20个中断/事件线是对应的。EXTI两大功能：(1)产生中断(2)产生事件

红色虚线：

编号1是输入线，输入线通过寄存器可设置为任意一个 GPIO，也可以是一些外设的事件，输入线一般是存在电平变化的信号。

编号2 是一个边沿检测电路，它会根据上升沿触发选择寄存器(EXTI_RTSR)和下降沿触发选择寄存器(EXTI_FTSR)对应位的设置来控制信号触发。

边沿检测电路以输入线作为信号输入端，如果检测到有边沿跳变就输出有效信号 1（逻辑1） 给编号 3 电路，否则输出无效信号0（逻辑0）。

编号 3 电路实际就是一个或门电路，一个输入来自编号 2 电路，另外一个输入来自软件中断事件寄存器(EXTI_SWIER)。 EXTI_SWIER 允许

我们通过程序控制就可以启动中断/事件线。这两个输入随便一个信号为有效信号 1就可以输出 1 给编号 4 和编号 6 电路。

编号 4 电路是一个与门电路，一个输入是编号 3 电路，另外一个输入来自中断屏蔽寄存器(EXTI_IMR)。如果 EXTI_IMR 设置为 1 时，最终编号 4 电路

输出的信号才由编号 3 电路的输出信号决定，这样我们可以简单的控制 EXTI_IMR来实现是否产生中断的目的。编号 4 电路输出的信号会被保存到

挂起寄存器(EXTI_PR)内，如果确定编号 4 电路输出为 1 就会把 EXTI_PR 对应位置 1。

编号 5 是将 EXTI_PR 寄存器内容输出到 NVIC 内，从而实现系统中断事件控制。

绿色虚线：（它是一个产生事件的线路，最终输出一个脉冲信号）

产生事件线路是在编号 3 电路之后与中断线路有所不同，之前电路都是共用的。

编号6 电路是一个与门，一个输入来自编号 3 电路，另外一个输入来自事件屏蔽寄存器(EXTI_EMR)。如果EXTI_EMR 设置为 1 时，最终编号 6 电路输出的信号

才由编号 3 电路的输出信号决定，这样我们可以简单的控制 EXTI_EMR 来实现是否产生事件的目的。

编号 7 是一个脉冲发生器电路，当编号 6 电路输出一个有效信号 1 时就会产生一个脉冲。

编号 8 是一个脉冲信号，产生事件的线路的最终产物，这个脉冲信号可以给其他外设电路使用，比如定时器 TIM、模拟数字转换器 ADC 等，这样的脉冲信号一般用来触发 TIM 或者 ADC 开始转换。

小结：产生中断的线路（红色）目的是把输入信号输入到 NVIC，进一步运行中断服务函数，实现功能，这是软件级的。

而产生事件线路（绿色）目的就是传输一个脉冲信号给其他外设使用，是电路级别的信号传输，属于硬件级的。

除此还需注意EXTI是挂在APB2总线上的。

EXTI有20个中断/事件线，GPIO设置为输入线占用16根线EXTI0~EXTI15，还有4根线用于特定的外设事件（由外设触发）。

4 b/ f' F7 v1 A

输入源选择，以EXTI0为例，EXTI0可以通过APIO的外部中断配置寄存器1(AFIO_EXTICR1)的EXTI0[3:0]为选择配置为PA0、PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0、PH0、PI0。

EXTI初始化结构体

标准库函数对每个外设都建立了一个初始化结构体，EXTI对应为EXTI_InitTypeDef，结构体成员用于设置外设工作参数(配置外设相应的寄存器)，并由外设初始化配置函数调用。

初始化结构体定义在 stm32f10x_exti.h 文件中，初始化库函数定义在 stm32f10x_exti.c 文件中，编程时我们可以结合这两个文件内注释使用。

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EXTI_InitTypeDef成员变量分析：

(1)EXTI_Line：EXTI中断/事件线选择。
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(2)EXTI_Mode：EXTI模式选择，产生中断(EXTI_Mode_Interrupt)或者产生事件(EXTI_Mode_Event)。

(3)EXTI_Trigger：触发类型。EXTI 边沿触发事件，上升沿触发(EXTI_Trigger_Rising)、下降沿触发(EXTI_Trigger_Falling)、上升沿和下降沿都触发(EXTI_Trigger_Rising_Falling)。

(4)EXTI_LineCmd：控制是否使能EXTI线，使能 EXTI 线(ENABLE)、禁用(DISABLE)。

EXTI编程：

(1)初始化用来产生中断的GPIO。

(2)初始化EXTI。

(3)配置NVIC。

(4)编写中断服务函数。