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TM4C123中断系统
中断系统概述
中断系统是嵌入式系统中一个非常重要的组成部分，它允许处理器在执行当前任务时，临时中断当前任务去处理更高优先级的事件。处理完中断事件后，处理器会恢复到中断前的状态，继续执行原来的任务。中断系统提高了系统的响应速度和效率，使得处理器可以更好地处理外部事件和内部事件。
TM4C123系列单片机的中断系统基于ARMCortex-M4内核的嵌套向量中断控制器（NVIC），提供了丰富的中断资源和强大的中断管理能力。NVIC支持多达100个中断源，包括外部中断和内部中断，并且可以配置中断优先级和使能状态。
中断源
TM4C123系列单片机的中断源分为两类：外设中断和系统异常。外设中断是由片上外设（如定时器、GPIO、UART等）触发的，而系统异常是由处理器内部的事件（如复位、硬故障、系统服务调用等）触发的。
外设中断
GPIO中断：通用输入输出端口可以配置为中断输入，用于检测外部信号的变化。
定时器中断：定时器可以配置为在特定时间间隔或事件发生时触发中断。
UART中断：串行通信接口可以在接收或发送数据时触发中断。
I2C中断：I2C总线在数据传输过程中触发中断。
SPI中断：SPI总线在数据传输过程中触发中断。
ADC中断：模数转换器在完成转换后触发中断。
DMA中断：直接存储器访问控制器在数据传输完成后触发中断。
系统异常
复位：当系统复位时触发。
NMI：非屏蔽中断，通常用于处理严重的系统错误。
硬故障：当系统发生不可恢复的错误时触发。
内存管理故障：当访问非法内存地址时触发。
总线故障：当总线访问失败时触发。
使用故障：当执行非法指令时触发。
SVCall：系统服务调用中断，用于调用操作系统服务。
调试监视器：用于调试目的，当调试器触发时触发。
PendSV：挂起系统调用中断，用于任务调度。
系统节拍定时器：用于生成系统时钟中断，常用于操作系统的时间管理。
中断优先级
NVIC支持多达16个优先级等级，每个中断源都可以配置其优先级。优先级的配置通过NVIC的寄存器实现，具体包括：
优先级分组：NVIC支持优先级分组，允许将优先级分为预占优先级和响应优先级。优先级分组通过NVIC的AIRCR寄存器配置。
优先级配置：每个中断源的优先级通过NVIC的IPR寄存器配置。
优先级分组
优先级分组决定了预占优先级和响应优先级的位数分配。例如，可以选择4位用于预占优先级，0位用于响应优先级，或者3位用于预占优先级，1位用于响应优先级等。优先级分组的配置代码如下：
//配置优先级分组，选择4位预占优先级，0位响应优先级
NVIC-AIRCR=NVIC_AIRCR_VECTKEY_MASK|NVIC_AIRCR_PRIGROUP_4;
优先级配置
每个中断源的优先级可以通过IPR寄存器设置。例如，配置定时器0中断的优先级为2：
//配置定时器0中断的优先级为2
NVIC-IP[0]=(NVIC-IP[0]~NVIC_IPR0_IP0_M)|NVIC_IPR0_IP0(2);
中断使能和禁用
中断的使能和禁用通过NVIC的ISER（中断使能寄存器）和ICER（中断清除寄存器）实现。这些寄存器允许对每个中断源进行独立的使能和禁用操作。
使能中断
使能某个中断源的示例如下：
//使能定时器0中断
NVIC-ISER[0]=1(TIMER0_IRQn0x1F);
禁用中断
禁用某个中断源的示例如下：
//禁用定时器0中断
NVIC-ICER[0]=1(TIMER0_IRQn0x1F);
中断服务例程（ISR）
中断服务例程（ISR）是中断发生时处理器执行的代码段。每个中断源都有一个对应的中断向量表条目，通过该条目可以跳转到相应的ISR。ISR的编写需要注意以下几点：
声明为裸函数：使用naked属性声明ISR，以避免编译器生成额外的函数调用开销。
保存和恢复寄存器：在ISR中保存和恢复寄存器，以确保中断返回时不会影响主程序的执行。
编写中断服务例程
以下是一个简单的定时器0中断服务例程示例：
//定义定时器0中断服务例程
voidTIMER0_IRQHandler(void){
//保存寄存器
__asm(PUSH{r0-r3,lr});
//清除中断标志
HWREG(TIMER0_BASE+TIMER_O_ICR)=TIMER_ICR_TATOCINT;
//处理中断
//例如，增量计数器
staticuint32_tcount=0;
count++;
//恢复寄存器