4. 外部中断与按键响应：NVIC中断优先级配置、EXTI外部中断触发方式、中断服务函数编写规范
好，咱们接着聊。电梯召唤面板里，按键检测是最基础的功能。但你想想看，如果CPU一直在那轮询按键状态，是不是太浪费了？就像你一直盯着电梯按钮看它亮了没，多累啊。
所以，我们得用中断。按键按下去，CPU才去处理。这就是外部中断的典型应用场景。今天我就把这块掰开了讲清楚。
4.1 NVIC中断优先级配置
NVIC，全称是Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中断控制器。名字挺长，说白了就是ARM Cortex-M内核里管中断的“大管家”。
我个人习惯，拿到一个新项目，第一件事就是先把NVIC的优先级分组搞清楚。为什么？因为一旦你搞错了，中断嵌套的时候就会出各种诡异的问题。
4.1.1 优先级分组
STM32里，中断优先级分为抢占优先级和响应优先级（也叫子优先级）。
- 抢占优先级：数值越小，优先级越高。高抢占优先级可以打断低抢占优先级的中断服务。
- 响应优先级：数值越小，优先级越高。但响应优先级不能打断，只在同一抢占优先级下决定谁先执行。
配置函数是 NVIC_PriorityGroupConfig()。有5种分组方式：
| 分组 | 抢占优先级位数 | 响应优先级位数 |
|---|---|---|
| NVIC_PriorityGroup_0 | 0位 | 4位 |
| NVIC_PriorityGroup_1 | 1位 | 3位 |
| NVIC_PriorityGroup_2 | 2位 | 2位 |
| NVIC_PriorityGroup_3 | 3位 | 1位 |
| NVIC_PriorityGroup_4 | 4位 | 0位 |
4.1.2 配置示例
看代码吧，这样更直观：
// 设置优先级分组
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
// 配置外部中断（比如EXTI0）
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 响应优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
嗯，这里要注意：整个系统里，NVIC_PriorityGroupConfig() 只能调用一次。你想想看，如果不同模块各调各的，那不乱套了？
4.2 EXTI外部中断触发方式
EXTI，External Interrupt，外部中断。它负责检测GPIO引脚上的电平变化。
触发方式有三种：
- 上升沿触发：从低电平变高电平时触发。适合检测按键松开。
- 下降沿触发：从高电平变低电平时触发。适合检测按键按下。
- 双边沿触发：上升沿和下降沿都触发。适合需要同时检测按下和松开的场景。
4.2.1 配置步骤
配置EXTI，一般分三步走：
- 使能GPIO时钟和AFIO时钟：AFIO是复用功能IO，用来把GPIO映射到EXTI。
- 配置GPIO为输入模式：一般是上拉输入或下拉输入。
- 配置EXTI线路：选择触发方式，并使能中断。
看个例子：
// 1. 使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
// 2. 配置GPIO
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// 3. 配置EXTI
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
你可能会问：为什么用上拉输入？因为按键另一端接地，按下时引脚变低电平，松开时被拉高。这样下降沿触发正好对应按键按下。
4.3 中断服务函数编写规范
中断服务函数，ISR（Interrupt Service Routine）。这是中断系统的核心。写不好，整个系统都可能崩溃。
我总结了几个原则，你记一下：
4.3.1 短小精悍
中断服务函数里，不要做复杂运算，不要调用延时函数，不要做打印输出。为什么？因为中断是在打断主程序执行的，你处理时间越长，主程序响应就越慢。
黄金法则： 中断里只做三件事——读取数据、设置标志位、清除中断标志。其他事情，交给主循环去处理。
4.3.2 清除中断标志
这个太重要了。不清除中断标志，中断会反复触发，CPU就卡死在中断里了。
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
{
// 设置按键按下标志
KeyPressFlag = 1;
// 清除中断标志
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
}
4.3.3 使用volatile修饰共享变量
中断和主程序都会访问的变量，一定要加 volatile 关键字。不然编译器优化时，可能会把变量值缓存到寄存器里，导致主程序读不到中断里修改的值。
volatile uint8_t KeyPressFlag = 0; // 中断和主程序共享
4.3.4 中断嵌套要小心
如果允许中断嵌套，高优先级中断可以打断低优先级中断。但嵌套层数太多，栈空间可能不够。我一般建议，除非必要，否则不要开太多嵌套。
4.4 实战：按键消抖与中断结合
前面说了，按键有抖动。硬件上可以加RC滤波，但软件消抖更灵活。我常用的方法是：中断触发后，延时10-20ms再检测一次电平状态。
volatile uint8_t KeyPressFlag = 0;
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
{
// 延时消抖
Delay_ms(20);
// 再次检测按键状态
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == RESET)
{
KeyPressFlag = 1; // 确认按键按下
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
}
你想想看，如果不用延时，直接在中断里设置标志位，那抖动期间可能会触发多次中断，标志位被反复设置，主程序根本分不清是按下一次还是多次。
好了，外部中断这块就讲这么多。说白了，就是配置好NVIC优先级，选对EXTI触发方式，写好短小精悍的中断服务函数。再加上软件消抖，按键响应就稳了。
下一章，咱们聊聊定时器。电梯面板里，定时器用来做啥？嘿嘿，到时候你就知道了。