05 中断

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从“正在做一件事，另一件事突然到来”出发，理解中断请求、优先级和现场恢复。

1 为什么需要中断

写作业时听到吃饭的提醒，你会暂时记下做到哪里，处理完新的事情后再回来继续。中断的思路与此相似：CPU 暂停当前流程，处理需要响应的事件，然后回到原来的位置。

STM32 的外设可以与 CPU 并行工作。定时器持续计数，串口接收数据，ADC 完成转换；CPU 不必始终守着其中一个外设等待。

外设在各自的硬件通路中工作，需要处理结果时再通知 CPU。

轮询是程序反复检查状态；中断则由事件向 CPU 发出请求。二者解决的是“什么时候处理”这个问题，外设本身的工作仍由相应硬件完成。

2 NVIC 如何管理多个请求

多个外设都可能发出中断，不能让它们随意打断程序。NVIC（嵌套向量中断控制器）负责管理请求是否允许响应，以及多个请求之间的先后关系。

外设请求先进入 NVIC，再由内核执行相应的处理程序。

使能中断，可以理解为允许这个请求被处理。中断向量表则记录处理程序的入口信息，让内核知道发生某类事件后应该跳到哪里执行。

向量表把“事件来源”与“处理程序入口”对应起来。

3 优先级：谁先执行，谁能够抢占

优先级需要分清两层含义：

类型	解决的问题
抢占优先级	当前正在处理中断时，新请求能否打断它
子优先级	抢占优先级相同且请求同时等待时，先处理哪一个

优先级的数值越小，优先程度越高。具有相同抢占优先级的中断，不能仅凭子优先级打断彼此。

优先级分组把可用的优先级位分给抢占优先级和子优先级。

课程通过不同分组说明这个取舍：给抢占优先级分配更多位，就能表达更多抢占层次；相应地，子优先级可表达的层次会减少。

4 一次中断的完整过程

1. 请求：外设出现事件，产生标志并发出中断请求。
2. 响应：满足使能和优先级条件后，内核保存必要的运行现场。
3. 处理：跳到对应的中断服务程序，处理事件。
4. 返回：恢复现场，继续先前被打断的程序。

按请求、响应、处理、返回四个阶段读图。

现场包含恢复执行所需的信息。栈以“后进先出”的方式保存和取回这些信息，栈指针 SP 跟踪栈的位置，程序计数器 PC 则与执行位置相关。

保存与恢复成对发生，处理结束后才能接着原来的流程运行。

后面的 EXTI 实验会把这套过程落实到按键：按键边沿产生请求，中断处理更新程序状态，主循环根据状态运行流水灯。