1. 中断系统概述：什么是中断、中断优先级与嵌套、STM32中断向量表

大家好，我是你们的老朋友。今天咱们来聊聊嵌入式开发里最核心、也最让人又爱又恨的一个话题——中断系统。

说实话，我刚开始学STM32那会儿，对中断的理解就是“一个东西突然跳出来打断你”。后来踩了不少坑，才真正搞明白它背后的门道。今天我就把这几年的经验掰开揉碎了讲给你听。

1.1 什么是中断？

先问个问题：你正在写代码，突然串口收到一包数据，怎么办？

最笨的办法是轮询——CPU不停地问“有数据吗？有数据吗？”。这就像你一边写作业，一边每隔两秒抬头看看有没有人敲门。效率低不说，还容易错过。

中断就是解决这个问题的。它让外设在需要的时候主动“喊”CPU一声：“嘿，我有数据了，快来处理！”

我习惯把中断比作“电话铃”。你正在干活，电话响了（中断来了），你接起来处理（中断服务函数），处理完挂电话继续干活（返回主程序）。

中断的好处很明显：

• 实时响应：外设事件来了立刻处理，不用等轮询
• 节省CPU：没事的时候CPU可以干别的，不用傻等
• 模块化：每个中断处理自己的事，代码结构清晰

嗯，这里要注意：中断不是万能的。我在项目中遇到过中断处理太慢，导致后续中断丢失的情况。后面我们会详细讲怎么避免。

1.2 中断优先级与嵌套

假设你正在处理串口中断，这时候定时器又触发了中断。谁先处理？

这就引出了中断优先级的概念。STM32里，每个中断都可以设置一个优先级。数字越小，优先级越高。

我刚开始做项目时，把所有中断优先级都设成一样。结果有一次，两个中断同时触发，系统直接卡死了。后来才明白——优先级设置不当，会出大问题。

1.2.1 抢占优先级与子优先级

STM32把优先级分成两部分：

• 抢占优先级：决定能否打断正在执行的中断
• 子优先级：当抢占优先级相同时，决定谁先执行

说白了，抢占优先级是“能不能插队”，子优先级是“排队时谁站前面”。

1.2.2 中断嵌套

中断嵌套，说白了就是一个中断正在执行，另一个更高优先级的中断来了，CPU先处理新的，处理完再回来继续旧的。

我曾经在一个项目里，把按键中断优先级设得比定时器还高。结果按键一按，定时器中断就被打断，导致PWM波形乱了。嗯，这就是典型的嵌套没设计好。

中断嵌套的规则很简单：

1. 高优先级中断可以打断低优先级中断
2. 同级中断不能互相打断
3. 中断服务函数里要尽量短，避免影响其他中断

1.3 STM32中断向量表

中断向量表，说白了就是一张“地址表”。每个中断对应一个地址，CPU收到中断信号后，就去这张表里查地址，然后跳过去执行。

STM32的中断向量表放在Flash的起始地址（0x08000000）。前16个是系统异常（比如复位、硬错误），后面才是外设中断。

我习惯用一张图来理解：

这张图你看懂了吗？复位向量在最前面，CPU上电后第一件事就是去0x08000004取地址，然后跳转到main函数。

1.3.1 中断向量表在代码中的体现

在STM32的启动文件（startup_stm32f4xx.s）里，你会看到这样的代码：

__Vectors       DCD     __initial_sp           ; 栈顶地址
                DCD     Reset_Handler          ; 复位向量
                DCD     NMI_Handler            ; NMI
                DCD     HardFault_Handler      ; 硬错误
                DCD     MemManage_Handler      ; 内存管理
                DCD     BusFault_Handler       ; 总线错误
                DCD     UsageFault_Handler     ; 用法错误
                ...
                DCD     TIM2_IRQHandler        ; TIM2中断
                DCD     TIM3_IRQHandler        ; TIM3中断

每个DCD后面跟的就是中断服务函数的地址。你写的中断函数名必须和这里一致，否则CPU找不到入口。

; 未使用的中断统一指向
                DCD     Default_Handler

1.3.2 中断向量表偏移

有时候我们需要把中断向量表放到RAM里（比如做IAP升级）。这时候就要用到向量表偏移。

STM32提供了SCB->VTOR寄存器来设置偏移量：

// 将向量表偏移到0x20000000（RAM起始地址）
SCB->VTOR = 0x20000000;

我曾经在一个OTA项目里，因为忘记设置VTOR，导致升级后中断全部失效。嗯，那一次排查了整整两天。

1.4 总结

好了，今天的内容就到这里。我们讲了：

• 中断是什么——说白了就是“电话铃”
• 优先级和嵌套——谁先谁后，能不能打断
• 中断向量表——一张地址表，CPU靠它找到中断函数

这些是中断系统的基础。后面我们会深入每个外设的中断配置，到时候你会发现，理解了今天的内容，后面的路就好走多了。

记住我的一句话：中断设计得好，系统稳如老狗；中断设计得差，调试到天亮。