4、stm32异常与中断

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在 ARM Cortex-M 架构中，异常（Exception） 是指导致处理器暂停当前正常程序流、转而执行特定处理程序
（异常服务例程，Exception Handler）的事件。异常分为两类：

（1）系统异常（System Exceptions）：由处理器内核产生，用于处理内部事件，如复位（Reset）、
	不可屏蔽中断（NMI）、硬故障（HardFault）、内存管理故障（MemManage）、总线故障（BusFault）、
	使用故障（UsageFault）、系统调用（SVC）、PendSV、SysTick 等。
（2）外部中断（Interrupts）：由片上外设（如 EXTI、TIM、USART、ADC 等）或外部引脚触发，属于可屏蔽中断，
	通过 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）进行管理。

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（1）中断响应流程
当中断条件满足且未被屏蔽时，处理器执行以下操作：
	完成当前指令（部分指令如 multi-cycle load/store 会提前终止）；
	自动保存上下文：将 R0--R3、R12、LR、PC 和 xPSR 共 8 个寄存器压入当前栈（MSP 或 PSP）；
	根据中断号从向量表中取出对应异常服务例程（ISR）入口地址；
跳转至 ISR 执行；
	ISR 执行完毕后，执行异常返回指令（如 BX LR），硬件自动恢复上下文并返回原程序断点继续执行。
	该过程由硬件自动完成，具有低延迟、高确定性的特点。

（2）中断优先级机制
	Cortex-M 处理器通过 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller） 实现可嵌套、可配置的中断优先级管理。
	每个异常/中断具有一个 8 位优先级字段，但实际可用位数由芯片实现决定（如 STM32F1 为 4 位有效）。
优先级分为两个逻辑部分：
	抢占优先级（Preemption Priority）：决定是否允许高优先级中断嵌套打断正在执行的低优先级 ISR。数值越小，优先级越高。
	子优先级（Subpriority / Response Priority）：当多个中断具有相同抢占优先级且同时挂起时，
	用于确定响应顺序，但不支持相互嵌套。
中断挂起概念：
	外设已经"举手申请"了中断（比如按键按下、定时器溢出）；
	但因为某些原因（如当前在执行更高优先级的中断，或全局中断被关闭），CPU 还没来得及响应；
	此时，该中断就被 标记为"挂起"，等待后续处理。
整体按照：抢占优先级>子优先级>IRQ编号

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（1）事件的概念
	当检测到触发信号时，直接告知其他外设进行事件的响应而不经过中断
（2）中断
	中断则包括中断响应与事件触发，EXIT检测到触发信号，向NVIC报告中断进行裁决，之后进行事件响应

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（1）当STM32的EXTI监测到GPIO或内部外设满足配置的边沿或电平触发条件，且其中断屏蔽位已使能时
（2）EXTI硬件会自动置位挂起寄存器，并向NVIC发出中断请求。
（3）NVIC根据该中断的优先级、当前CPU执行状态及屏蔽标志进行仲裁：若优先级足够高且未被屏蔽，则在当前指令完成后触发中断响应。
（4）Cortex-M内核自动保存上下文、从向量表获取对应ISR地址，并跳转执行。
（5）用户必须在ISR中手动清除EXTI_PR挂起位（写1清零），否则将导致重复进入中断。
（6）执行完毕后，通过异常返回指令自动恢复上下文，继续主程序。
（7）若中断发生时CPU正处理更高优先级任务，该中断将保持挂起状态，待条件满足后仍会被可靠处理，确保不丢失。

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STM32Cube中配置：
（1）RCC使用外部晶振，CLOCK中选择PLL，频率设置72M
（2）SYS中配置程序使用Serial wire
（3）GPIO中断事件的配置（上升、下降）
（4）NVIC优先级分组，中断线使能

查看外部中断/事件控制器章节获取不同引脚对应的EXIT线，

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GPIO配置：
void MX_GPIO_Init(void)
{

	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	
	  /* GPIO Ports Clock Enable */
	  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
	  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
	
	  
	  /*配置按键PA0中断 */
	  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
	  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
	  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
	  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 12, 0);
	  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
	  
	  // 配置LED灯PB0
	  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
	  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
	  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
  
}

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void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)  // 判断是 PA0 触发（EXTI0）
    {
        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); // PB0 = 低电平
		HAL_Delay(500);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); 
    }
}

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个人总结：
对于STM32有多条EXTI总线，都是调用HAL_GPIO_EXTI_Callback触发中断，在回调内部通过GPIO判断属于哪条总线。
对于同一总线则根据优先级

4、stm32异常与中断

1、异常和中断的概念

2、中断响应与中断优先级NVIC

3、EXIT扩展中断与事件控制器

4、EXIT与NVIC搭配使用

5、代码使用