深入了解 STM32 中断向量表

一、什么是中断向量表

中断向量表（Interrupt Vector Table）是一张记录系统所有中断服务例程（ISR）地址的表。当一个中断被触发时，处理器根据中断号找到对应的中断处理函数地址，进而跳转执行该函数。

二、STM32 中断向量表概述

与其他微控制器（MCU）相似，STM32的中断向量表也是处于内存中的一段代码区域。STM32的中断向量表的起始地址是 0x0800 0000，且固定占用一段连续的内存空间。中断向量表不仅包含STM32系统定义的中断服务例程地址，也存储了其他扩展模块（如外部中断、定时器中断等）的中断服务例程地址。

在STM32中，其中断向量表有两种形式：基本向量表和扩展向量表。基本向量表包含STM32系统的内核中断服务例程地址和系统存储器管理服务例程地址等。若用户需要新增的外部中断服务函数则可以使用扩展向量表进行添加，扩展向量表中包含了所有其他的中断向量。

三、STM32 的中断向量表结构

STM32中断向量表的文件在启动文件中，命名方式通常是以“stm32f10x_iisr.c”的形式出现，其中“iisr”意为“internal interrupt service routine”，即“内部中断服务例程”。

下面是 STM32 中断向量表的部分代码：

/* STM32F10x Vector Table, for Keil uVision */
__attribute__ ((section(".isr_vectors")))
void (* const g_pfnVectors[])(void) = {
    (void (*)(void))((uint32_t)g_pulStack + sizeof(g_pulStack)),
/* The ISR handlers */
    Reset_Handler,
    NMI_Handler,
    HardFault_Handler,
    MemManage_Handler,
    BusFault_Handler,
    UsageFault_Handler,
    0,
    0,
    0,
    0,
    SVC_Handler,
    DebugMon_Handler,
    0,
    PendSV_Handler,
    SysTick_Handler,
/* External Interrupts */
    WWDG_IRQHandler,                   // Window Watchdog
    PVD_IRQHandler,                    // PVD through EXTI Line detect
    TAMPER_IRQHandler,                 // Tamper Interrupt
    RTC_IRQHandler,                    // RTC global interrupt
    FLASH_IRQHandler,                  // FLASH global interrupt
    RCC_IRQHandler,                    // RCC global interrupt
....

以上代码中，g_pfnVectors[]数组中包含了STM32的所有中断服务例程地址，比如WWDG_IRQHandler，它是WWDG定时器的服务例程函数地址。

四、如何修改 STM32 中断向量表

STM32中断向量表的修改需要分为两步：首先需要在程序中注册用户自定义的中断服务例程，接着需要修改启动文件中的中断向量表。

以下是一个示例代码：

/* 
 * 建立一个供外部中断处理使用的中断向量表，里面包含我们自己编写的中断处理函数地址。
 * 注意：函数声明要定义为__irq。
 */
void EXTI3_IRQ(void) __irq
{
    GPIOD->ODR ^= GPIO_Pin_5;  // Toggle LED4
    
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);  //清除Line3上的中断标志位
}

int main(void)
{
    //注册 SYSTICK 的中断服务函数 
    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000))
    { 
        /* Capture error */ 
        while (1);
    }
    
    //使能外部中断，初始化KEY0
    EXTI_Key_Config();

    //修改中断向量表
    SCB->VTOR = FLASH_BASE | 0x10000; //使用偏移地址的向量表，地址为0x08010000  
}

五、STM32 中断向量表的注意点

1. 中断向量表的地址由启动文件决定，一般不建议更改，否则需要重新编写启动文件；

2. 启动文件一般只需要修改中断向量表，其他内容不要轻易更改，否则会产生不可预知的错误；

3. 不同型号的STM32芯片可能中断向量表存在差异，需要根据具体型号进行查找相应的启动文件；

4. STM32中断向量表的修改是一项高级技术，对底层硬件特性有深入了解。如没有必要建议不要随意修改。

六、总结

本文简要介绍了 STM32 中断向量表的相关知识，包括中断向量表的概念、STM32中断向量表的概述、结构、以及拓展中断向量表的修改方法。对于微控制器的开发人员来说，掌握中断向量表知识非常重要，能够帮助开发者更有效地进行嵌入式系统开发。