C语言中断处理编程（嵌入式系统中的中断服务例程详解）

中断处理的基本流程

1. 硬件事件发生（如按键按下）
2. CPU暂停当前程序执行
3. CPU跳转到对应的中断向量表地址
4. 执行中断服务例程（ISR）
5. ISR执行完毕，CPU恢复原程序继续运行

C语言中断编程实战（以ARM Cortex-M为例）

虽然不同平台的中断实现略有差异，但基本思想一致。下面我们以常见的ARM Cortex-M系列微控制器（如STM32）为例，展示如何用C语言编写一个简单的外部中断处理程序。

步骤1：配置GPIO引脚为中断输入

假设我们要监听PA0引脚上的下降沿触发中断（例如按键按下）。

// 配置PA0为外部中断输入void GPIO_Config(void) {    // 使能GPIOA时钟    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN;        // 设置PA0为输入模式    GPIOA->MODER &= ~GPIO_MODER_MODER0;        // 使能SYSCFG时钟    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_SYSCFGEN;        // 将PA0映射到EXTI0    SYSCFG->EXTICR[0] &= ~SYSCFG_EXTICR1_EXTI0;    SYSCFG->EXTICR[0] |= SYSCFG_EXTICR1_EXTI0_PA;        // 配置EXTI0为下降沿触发    EXTI->FTSR |= EXTI_FTSR_TR0;    EXTI->RTSR &= ~EXTI_RTSR_TR0;        // 使能EXTI0中断    EXTI->IMR |= EXTI_IMR_MR0;}

步骤2：编写中断服务例程（ISR）

在启动文件（startup_xxx.s）中，中断向量表已经定义了EXTI0_IRQHandler作为EXTI0的中断处理函数名。我们只需在C文件中实现它：

// EXTI0中断服务例程void EXTI0_IRQHandler(void) {    // 检查是否是EXTI0触发的中断    if (EXTI->PR & EXTI_PR_PR0) {        // 清除中断标志位（必须！否则会不断进入中断）        EXTI->PR = EXTI_PR_PR0;                // 在这里处理你的逻辑，例如翻转LED        GPIOC->ODR ^= GPIO_ODR_ODR13; // 假设PC13接LED    }}

步骤3：使能全局中断

在main函数中完成初始化后，需要开启全局中断：

int main(void) {    SystemInit();           // 系统初始化    GPIO_Config();          // 配置GPIO和中断        // 使能EXTI0中断在NVIC中    NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);        // 使能全局中断（Cortex-M默认开启，但显式写出更清晰）    __enable_irq();        while (1) {        // 主循环可以做其他事情    }}

中断编程注意事项

• ISR要尽量短小精悍：避免在中断中做耗时操作（如打印、复杂计算），应尽快返回。
• 必须清除中断标志：否则会反复进入同一个中断，导致系统卡死。
• 注意变量的volatile修饰：如果主程序和ISR共享变量，必须用volatile关键字声明，防止编译器优化导致读取错误值。
• 中断优先级管理：多个中断同时发生时，高优先级中断可打断低优先级中断（嵌套中断）。

总结

通过本文，你已经掌握了C语言中断处理的基本原理和实现方法。无论是在STM32、AVR还是其他嵌入式平台，嵌入式系统中断的核心思想都是相通的。关键在于理解中断触发机制、正确编写中断服务例程，并注意ISR的编写规范。

希望这篇教程能帮助你在C语言中断编程的道路上迈出坚实的第一步！动手实践是最好的学习方式，快去你的开发板上试试吧！