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单片机：单片机中断系统：PWM中断控制技术

1单片机中断系统概述

1.1中断的基本概念

中断（Interrupt）是计算机系统中一种重要的机制，允许外部设备或内部硬件在CPU执行程序的任意时刻请求CPU暂停当前任务，转而处理紧急或高优先级的任务。在单片机中，中断系统使得单片机能够及时响应外部事件，如按键按下、传感器数据变化等，从而实现高效、实时的控制和数据处理。

1.2中断的类型

单片机中的中断类型通常包括：

外部中断：由外部硬件触发，如按键、传感器等。

定时器中断：由单片机内部的定时器/计数器触发，常用于定时控制或周期性任务。

串行通信中断：在进行串行数据传输时，如接收或发送完成时触发。

ADC中断：模拟数字转换完成时触发。

PWM中断：脉冲宽度调制信号的周期或比较匹配时触发。

1.3中断处理流程

中断处理流程一般遵循以下步骤：

中断请求：当外部设备或内部硬件检测到需要CPU处理的事件时，会向CPU发送中断请求。

中断响应：CPU在执行完当前指令后，检查中断请求，如果中断允许且当前没有更高优先级的中断正在处理，CPU会响应中断。

保存现场：CPU保存当前的寄存器状态，以便在中断处理完成后能够恢复到中断前的状态。

执行中断服务程序：跳转到中断服务程序的入口地址，执行相应的中断处理代码。

恢复现场：中断服务程序执行完毕后，恢复之前保存的寄存器状态。

中断返回：CPU返回到中断前的指令继续执行。

1.4中断优先级与嵌套

中断优先级是指中断请求的处理顺序。在单片机中，中断系统通常支持多个中断源，每个中断源可以被赋予不同的优先级。当多个中断同时请求时，CPU会优先处理优先级较高的中断。中断嵌套是指在处理一个中断时，如果接收到更高优先级的中断请求，CPU会暂停当前中断的处理，转而处理更高优先级的中断，处理完毕后再返回到被中断的中断服务程序继续执行。

1.4.1示例：STM32F103C8T6的外部中断配置

以下是一个使用STM32F103C8T6单片机配置外部中断的示例代码。STM32F103C8T6是基于ARMCortex-M3内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。

#includestm32f1xx_hal.h

//定义外部中断线

#defineEXTI_LINEGPIO_PIN_0

//定义外部中断的GPIO端口和引脚

#defineEXTI_GPIO_PORTGPIOA

#defineEXTI_GPIO_PINGPIO_PIN_0

//定义外部中断的中断服务函数

voidEXTI0_IRQHandler(void)

{

if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(EXTI_LINE)!=RESET)

{

//处理中断

HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(EXTI_LINE);

//这里可以添加具体的中断处理代码

//例如，读取传感器数据，控制LED等

}

}

//主函数

intmain(void)

{

HAL_Init();//初始化HAL库

__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();//使能GPIOA时钟

__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();//使能SYSCFG时钟

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

GPIO_InitStruct.Pin=EXTI_GPIO_PIN;

GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_IT_FALLING;

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;

HAL_GPIO_Init(EXTI_GPIO_PORT,GPIO_InitStruct);

HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn,0,0);//设置中断优先级

HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);//使能中断

while(1)

{

//主循环，可以执行其他任务

}

}

1.4.2代码解释

头文件包含：stm32f1xx_hal.h是STM32HAL库的头文件，包含了所有HAL库函数的声明。

中断线定义：EXTI_LINE定义了外部中断线，这里使用的是GPIOA的第0引脚。

GPIO端口和引脚定义：EXTI_GPIO_PORT和EXTI_GPIO_PIN定义了外部中断所使用的GPIO端口和引脚。

中