GD32E230微控制器基于ARM Cortex-M23核心，其内置的中断管理系统遵循ARM的中断控制器（NVIC，Nested Vector Interrupt Controller）标准，提供了灵活的中断配置和优先级管理。本文将详细介绍如何使用GD32E230的中断系统，配置中断优先级，并编写中断服务函数（ISR）。
1. GD32E230中断系统概述
GD32E230的中断系统包括以下几个重要组件：
外部中断（EXTI）：用于处理来自GPIO引脚的外部中断。
内核中断：包括定时器中断、串口中断等，由微控制器内部外设触发。
NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）：负责管理中断优先级、处理中断请求，并根据优先级进行中断嵌套。
2. 中断源
GD32E230提供多达32个外部中断线（EXTI Line），可以通过GPIO引脚触发。此外，还有内部外设中断（如定时器、USART、SPI等），这些中断由各个外设模块产生。
3. 中断优先级配置
在GD32E230上，使用NVIC来配置中断的优先级。ARM Cortex-M23的中断优先级是8位的，支持256个优先级（0-255），其中0为最高优先级，255为最低优先级。
3.1 NVIC优先级的结构
中断优先级分为抢占优先级和子优先级。在Cortex-M23中，优先级字段的高位表示抢占优先级，低位表示子优先级。具体使用时可以根据应用需求配置这两个优先级。
3.2 设置中断优先级
在GD32E230中，你可以使用nvic_priority_group_config()函数来设置中断优先级分组。可以选择如下几种分组方式：
分组0：仅有抢占优先级，没有子优先级。
分组1：抢占优先级和子优先级各占4位。
分组2：抢占优先级和子优先级各占3位。
分组3：抢占优先级和子优先级各占2位。
分组4：抢占优先级和子优先级各占1位。
例如，选择分组1，抢占优先级和子优先级各占4位：
c
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// 设置中断优先级分组，抢占优先级和子优先级各占4位
nvic_priority_group_config(NVIC_PRIORITYGROUP_1);
3.3 设置具体中断的优先级
使用nvic_irq_priority_set()函数来设置具体中断的优先级。
例如，配置USART1中断的优先级为抢占优先级为1，子优先级为0：
c
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// 设置USART1中断的抢占优先级为1，子优先级为0
nvic_irq_priority_set(USART1_IRQn, 1, 0);
4. 中断使能与中断服务函数
配置好中断优先级后，需要使能中断，并编写中断服务函数（ISR）来响应中断事件。ISR是一个专门的函数，在中断发生时被调用。
4.1 使能中断
使能中断有两种方式：外部中断和内部外设中断。
使能外部中断：
例如，启用GPIOA的外部中断（EXTI0）：
c
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// 配置PA0为外部中断输入，触发下降沿中断
exti_init(EXTI_LINE0, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);
// 使能EXTI0中断
nvic_irq_enable(EXTI0_IRQn, 0, 0);
使能内部外设中断：
例如，启用USART1的中断：
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// 使能USART1中断
nvic_irq_enable(USART1_IRQn, 0, 0);
4.2 编写中断服务函数（ISR）
中断服务函数的编写遵循标准的C语言函数格式，必须使用合适的中断号（IRQ）作为中断处理函数的名称，并在其中处理相应的事件。下面是一个外部中断和USART中断的例子。
外部中断服务函数：
c
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// EXTI0中断服务函数，处理PA0的中断
void EXTI0_IRQHandler(void) {
if (exti_interrupt_flag_get(EXTI_LINE0)) {
// 处理外部中断，例如切换LED状态
gpio_bit_toggle(GPIOA, GPIO_PIN_1); // 切换PA1的LED状态
// 清除中断标志
exti_interrupt_flag_clear(EXTI_LINE0);
}
}
USART中断服务函数：
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// USART1中断服务函数
void USART1_IRQHandler(void) {
if (usart_interrupt_flag_get(USART1, USART_INT_FLAG_RXNE)) {
// 读取接收到的数据
uint8_t received_data = usart_data_receive(USART1);
// 处理接收到的数据，例如回送数据
usart_data_transmit(USART1, received_data);
// 清除中断标志
usart_interrupt_flag_clear(USART1, USART_INT_FLAG_RXNE);
}
}
4.3 中断标志清除
在ISR中，一旦处理中断事件，需要清除中断标志，避免中断重复触发。例如，外部中断的标志可以通过exti_interrupt_flag_clear()函数清除。
5. 中断优先级和嵌套
Cortex-M23核心支持中断嵌套机制。在默认情况下，系统会根据中断优先级来决定是否打断当前正在执行的中断。更高优先级的中断可以打断当前的低优先级中断。配置合适的中断优先级可以确保重要的任务获得及时处理。
例如，设置一个较高优先级的中断用于实时响应，较低优先级的中断用于较不紧急的任务：
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// 配置USART1的中断为高优先级
nvic_irq_priority_set(USART1_IRQn, 0, 0); // 高优先级
// 配置外部中断EXTI0的中断为较低优先级
nvic_irq_priority_set(EXTI0_IRQn, 2, 0); // 低优先级
6. 总结
GD32E230的中断管理系统利用NVIC控制器提供了丰富的中断优先级配置和中断嵌套能力。在开发中：
使用nvic_priority_group_config()配置中断优先级分组。
使用nvic_irq_priority_set()为每个中断设置具体优先级。
编写中断服务函数时，确保正确处理中断事件并清除中断标志。
为外部中断配置合适的触发条件，并使能相应的中断。
通过这些步骤，你可以有效地管理和响应中断事件，提升系统的实时性和可靠性。
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