1. CMS32 中断系统概述：中断向量表、中断优先级、中断嵌套机制

各位工程师朋友，咱们今天正式进入 CMS32 的中断世界。说实话，中断系统是单片机实时响应的灵魂。我做了这么多年嵌入式，见过太多因为中断配置不当导致的“灵异现象”——程序跑着跑着突然死机，或者响应慢得像蜗牛。其实，问题多半出在中断向量表、优先级和嵌套这三个核心点上。

咱们先搭个框架，看看中断系统到底长什么样。

1.1 中断向量表——中断的“电话簿”

中断向量表，说白了就是一张地址映射表。每个中断源对应一个唯一的向量号，向量号指向中断服务函数（ISR）的入口地址。CPU 一旦检测到中断请求，就根据向量号查表，跳转到对应的 ISR 去执行。

我个人习惯在工程启动文件（比如 startup_cms32.s）里直接定义向量表。CMS32 的向量表默认放在 0x00000000 起始地址，每个向量占 4 字节，共 64 个中断向量 + 16 个系统异常向量。

嗯，这里要注意：CMS32 支持向量表重定位。你可以通过设置 VTOR 寄存器，把向量表搬到 SRAM 或 Flash 的其他位置。我在做 Bootloader 项目时就用过这个功能——把向量表搬到 RAM 里，运行时动态修改中断入口，实现灵活的固件升级。

1.2 中断优先级——谁更重要？

中断优先级决定了多个中断同时触发时，CPU 先响应谁。CMS32 支持 4 位可编程优先级，也就是 0~15 共 16 级。数值越小，优先级越高。0 级最高，15 级最低。

我记得有一次调试一个电机控制项目，电流采样中断和通信中断同时触发，结果电机转速波动很大。查了半天才发现，我把电流采样中断的优先级设成了 7，通信中断设成了 3。通信中断频繁打断采样，导致电流环失控。后来我把采样中断提到优先级 1，问题立刻解决。

优先级配置通过 NVIC 的 IPR 寄存器实现。每个中断源占用一个字节的 IPR 寄存器，高 4 位有效，低 4 位保留。

// 设置 TIM2 中断优先级为 3（数值越小优先级越高）
NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 3);

// 设置 ADC 中断优先级为 1
NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 1);

// 使能中断
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);

1.3 中断嵌套机制——中断里还能有中断？

中断嵌套，就是高优先级中断可以打断低优先级中断的服务函数。CMS32 的 NVIC 支持硬件自动压栈和出栈，嵌套深度最多可达 16 层（受限于堆栈空间）。

你想想看，如果低优先级中断正在执行，高优先级中断来了，CPU 会怎么做？

1. 保存当前中断的上下文（R0~R3、R12、LR、PC、xPSR）到堆栈
2. 加载高优先级中断的向量，跳转到对应的 ISR
3. 高优先级 ISR 执行完毕，执行异常返回指令
4. CPU 自动恢复低优先级中断的上下文，继续执行

这个过程完全由硬件完成，不需要软件干预。但要注意：如果低优先级中断里调用了不可重入的函数（比如 printf），高优先级中断也调用同一个函数，就会出问题。我踩过这个坑——调试时用串口打印，结果中断嵌套导致打印缓冲区被破坏，数据全乱套了。

下面这张图展示了 CMS32 中断系统的整体架构，帮你理清中断源、NVIC、CPU 之间的协作关系。

1.4 中断响应流程——从触发到执行

一个完整的中断响应流程，我习惯分成 6 步：

1. 中断请求： 外设产生中断事件，硬件置位中断挂起位
2. 优先级仲裁： NVIC 比较当前中断与正在执行中断的优先级
3. 向量表查找： CPU 根据向量号从向量表中取出 ISR 入口地址
4. 自动压栈： 硬件自动将 R0~R3、R12、LR、PC、xPSR 压入堆栈
5. 执行 ISR： CPU 跳转到 ISR 执行，软件处理中断事件
6. 异常返回： ISR 执行完毕，硬件自动出栈，恢复现场

1.5 常见问题与避坑

• 中断丢失： 如果同一个中断源在 ISR 执行期间再次触发，CMS32 会挂起该中断，但只挂起一次。如果连续触发多次，只会响应一次。解决办法：在 ISR 里尽快清除中断标志位。
• 优先级反转： 低优先级中断持有某个资源，高优先级中断等待该资源，导致高优先级被阻塞。我曾在多中断共享一个 SPI 总线时遇到过，后来用互斥量 + 关中断解决了。
• 堆栈溢出： 嵌套深度太大，堆栈空间不够。CMS32 的默认堆栈大小是 512 字节，如果嵌套 5 层以上，建议加大到 1024 或 2048 字节。