中断及中断服务函数

1.引入
按键点灯的问题一般用轮询的方式去解决。

	轮询天生有缺陷:		1.浪费CPU2.占用总线，Bus is always busy.3.轮询响应时差，响应不及时的。有没有办法不让CPU主动去询问事件是否发生，而是当事件发生																																																																																																																																										             		后，主动去通知CPU去处理。---> 中断机制

2.中断的概念
一般中断定义为打断CPU指令正常执行顺序的事件。

现代CPU架构为了能够及时的响应外部或者内部的一些紧急事件，都支持
中断，并且会提供相应的中断响应机制-->中断机制

3.ARM Cortex-M4中断机制
当NVIC(中断控制器)通过CPU产生了某个事件，此时，CPU就会停止正在做的事情，转而切换处理模式去处理这个事件(去执行中断服务函数)。
M4给不同的中断一个唯一的编号(中断编号：用来区分不同的中断事件)。
当不同的中断事件产生时，CPU会做不同的处理。
中断向量表：一个数组，保存不同的中断事件处理函数的地址。
实际上就是一个函数指针数组
中断编号：就是该数组的下标。

中断处理函数：void Handler(void)CPU被动调用，不是用户主动调用的。是当有紧急事件发生时，CPU才会
被动去执行中断函数。它可以在用户指令，的任何时刻去调用因为中断在
任何时刻都有可能发生。

4.STM32F4xx的中断管理机制
任何中断的产生到CPU的响应，都要经过以下阶段：
1）中断源阶段
中断源是指产生了中断的设备。

	设备要能够产生中断，就必须要有一 根中断请求线(IRQ Line)，并
且这根中断请求线必须要连接到中断控制器(NVIC)的中断输入引脚上。

2）NVIC中断控制器阶段
中断控制器是对所有中断输入引脚进行管理和控制。

	可以根据输入的中断请求给CPU内核一个中断信号，通过CPU某某设备
产生了中断，外部硬件在通过INTR发送中断请求信号时，还要向CPU给出一
个8位的中断编号。CPU在响应这个中断请求的时候，同时读取到了这个由
外部硬件给出的中断编号，然后以这个中断编号为下标就会去对应的中断
向量表中找到对应的元素，将元素中的值(地址)取出来后，跳转过去执行
这个函数(中断处理函数)。

CPU响应中断汇编实现：

MRS R0,IPSR			;将中断编号给到R0
MOV R1,#0x00000000	    ;中断向量表的基址
LDR R2,[R1,R0,LSL #2]	;R2 <-- R1 + (R0 << 2)
MOV PC,R2				;跳转到中断服务函数中去执行

一个设备产生了中断首先要经过中断源这一级，而中断源可以屏蔽或者使能中断的，即使外部设备产生了中断，中断源也可以不向上一级中断控制器发送中断请求信号。
中断控制器(NVIC)它也可以控制中断，当NVIC收到中断源发起的中断请求信号之后，也可以选择ENABLE(使能)/DISABLE(禁止)这个中断，意思是NVIC收到请求后，但是不报告给CPU。
5.STM32F4xx外部中断
外部中断(EXTI:EXTernal Interrupt)是指GPIO的外部电路上产生的中断。
比如：在GPIO口的外部电路上产生了一个上升沿(或者下降沿)将可能会导致一个外部中断的产生。
F407一共有23个外部中断。记为：EXTI0/EXT01…EXTI22

EXTI0的产生来源于所有编号为0的GPIO引脚：PA0/PB0.....PI0	
EXTI1的产生来源于所有编号为1的GPIO引脚：PA1/PB1.....PI1.....
EXTI15的产生来源于所有编号为15的GPIO引脚：PA15/PB15.....PI15

GPIO外部信号输入(高跳变/低跳变)：

	GPIO控制器(GPIO控制器应该要配置成输入模式SYSCFG选择器(选择由哪个GPIO产生EXTI)EXTI外部中断控制器(边沿触发选择/外内部中断/屏蔽和使能)NVIC中断控制器CPU停止正常执行顺序-->1.获取NVIC报告的中断编号-->2.去中断向量表中以此编号为下标去中断处理函数的地址-->3.根据此地址跳转过去执行中断处理函数(处理中断)

6.外部中断代码实现

	KEY0-->PA0-->EXTI0-->NVIC->CPU->EXTI0_IRQHandlerKEY1-->PE2-->EXTI2-->NVIC->CPU->EXTI2_IRQHandlerKEY2-->PE3	......KEY3-->PE4	......

1）配置GPIO控制器

a.	使能GPIO分组时钟
void RCC_AHB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_AHB1Periph,FunctionalState NewState)
b.初始化GPIO(输入模式)
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_InitStruct)

2）配置SYSCFG选择器
SYSCFG选择器也是一个外设，需要使能时钟：

a.使能SYSCFG选择器时钟(SYSCFG选择器处于APB2总线上)
void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
b.初始化SYSCFG选择器(选择由哪个GPIO产生EXTI)
void SYSCFG_EXTILineConfig(uint8_t EXTI_PortSourceGPIOx, uint8_t EXTI_PinSourcex)
比如：配置PA0产生外部中断0							SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource0);

3）初始化EXTI外部中断控制器

a.使能EXTI外部中断控制器
void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)
b.初始化外部中断控制器
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct)

4）配置NVIC控制器

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)

按照上述流程就可以配置好外部中断，当配置好外部中断之后，此时如果满足产生外部中断的条件，触发外部中断，CPU就会自动去调用对应的中断处理函数。
因此，在配置完中断后，应该要编写对应的中断处理函数，以供CPU在产生中断之后调用。

//中断服务函数
void xxx_IRQHandler(void)
{//获取中断的中断标志位//根据中断标志位可以得知是否产生了中断//用户代码去处理中断//清除中断标志位
}

a.	获取中断标志位ITStatus EXTI_GetITStatus(uint32_t EXTI_Line)FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line)@EXTI_Line：指定外部中断线返回值：SET		表示获取的外部中断已经产生RESET	表示获取的外部中断未产			
b.	清除中断标志位void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line)void EXTI_ClearITPendingBit(uint32_t EXTI_Line)

下附，外部中断处理逻辑图