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虽然已经实现了按键控制LED状态的功能，但在实际的项目开发中，单片机通常需要实现很多功能，不可能将所有时间都用在按键状态检测上，如果其他功能花费的时间比较长，很有可能当用户按下按键时，单片机却还没有执行到读取按键状态的代码，从而出现LED状态不会随按键状态 实时改变 的情况（有些按键状态被忽略掉了），这肯定不是我们希望看到的。该怎么办呢？比较好的解决方案就是使用 中断（Interrupt）编程 。
什么是中断呢？举个例子，假如我在教室讲课，门外有人敲门说：外面有陌生人找。我回复道：你让他在会议室等一下，下课后我再过去。然后继续上课。其间，有一个学生好像生病了，需要去医务室，于是我急匆匆地对学生们说：你们先自己预习一下，送他去医务室后我再过来。随即带生病的学生去医务室。
在这个教学的过程中，“我在教室讲课”相当于单片机在顺序执行语句，当陌生人到来时，我对此处理的方式是押后（先将手头的事情干完再处理），在单片机编程中称为 顺序编程 。当有学生生病需要去医务室时，我马上应答，在单片机编程中称为 中断编程 。也就是说，“带生病的学生去医务室”相当于一个中断请求（Interrupt Request, IRQ）信号（以下简称“中断信号”），它打断了我正在进行的讲课动作。很明显，中断编程一般应用在 对实时性要求比较高 的场合，如果不马上处理则后果不堪设想。
在按键控制LED状态的简单功能中，我们可以将按键按下与松开作为中断信号，这样无论与其他功能相关的代码是否正在执行，单片机都可以实时响应。我们先来看看相关的代码，如清单7.1所示。
清单7.1 中断编程
STM32单片机的中断配置主要包括两个方面：其一， 中断信号是如何产生的。 例如，需要使用中断吗？使用哪个引脚作为中断输入？触发中断的方式是电平还是边沿？如果是边沿触发，是上升沿、下降沿还是两者都可以触发中断呢？其二， 系统是如何响应中断信号的。 它决定当多个中断信号同时产生时，系统按照什么优先级来处理。
STM32F103x系列的单片机使用 外部中断/事件控制器 （External Interrupt/Event Controller, EXTI）管理最多19个外部中断，具体如表7.1所示。
表7.1 STM32F103x系列单片机的外部中断
STM32单片机的每个引脚都可以作为中断输入，但是从表7.1中可以看到，能够分配给GPIO使用的外部中断线的数量只有16个，而通常单片机可用的GPIO数量远大于此值，肯定是不够用的。该怎么办呢？STM32单片机将所有GPIO按组分别对应中断线0～15，这样每个中断线对应最多7个GPIO，如图7.1所示。
以中断线0（EXTI0）为例，我们可以将其分配给PA0、PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0任意引脚（只能由寄存器EXTIx［3:0］选择其中之一）。例如，将中断线0分配给PA0，这意味着PB0、PC0、PD0、PE0、PF0、PG0无法作为外部中断输入引脚。
在STM32单片机开发平台中，GPIO与中断线的映射关系配置是由GPIO_EXTILineConfig函数完成的，清单7.1中将按键对应的引脚PB8与中断线8进行了映射。
图7.1 GPIO外部中断线
接下来需要对外部中断进行初始化，为此声明了EXTI_InitTypeDef结构体变量，该结构体的类型定义在stm32f10x_exti.h头文件中，如清单7.2所示。
清单7.2 stm32f10x_exti.h头文件（部分）
EXTI_InitTypeDef结构体中的成员变量EXTI_Line表示需要初始化的中断线。EXTI_Mode表示中断线的模式，可以设置为中断（EXTI_Mode_Interrupt）或事件（EXTI_Mode_Event），两者有细节上的差异，我们无须理会。EXTI_Trigger表示中断的触发方式，可以是上升沿（EXTI_Trigger_Rising）、下降沿（EXTI_Trigger_Falling）或双边沿（EXTI_Trigger_Rising_Falling）。EXTI_LineCmd用来设置中断线的新状态（使能或禁止）。在清单7.1中，我们调用EXTI_InitStructure函数进行了中断的初始化，由于LED状态需要实时跟随按键状态变化，因此设置为双边沿触发模式。
虽然完成了外部中断线的配置，但是系统如何响应我们配置的中断呢？这就涉及 中断优先级 的配置与STM32单片机的嵌套向量中断控制器（Nested Vectored Interrupt Controller, NVIC）。一个复杂的系统可能会配置多个中断，有些中断可能非常重要，而另一些却可能并非如此。例如，在多个中断请求中，某个中断请求非常急，那你就应该将其配置为高优先级。STM32单片机的 中断优先级 由 抢占 与 响应 两种优先级共同决定，前者占主导地位， 高抢占优先级 的中断会优先打断主程序或另外一个中断程序，如果两个中断同时发生，且 抢占优先级 相同，系统会优先处理 高响应优先级 的中断。但是要注意， 高响应优先级 的中断不会打断 低响应优先级 的中断，如果正在处理 低响应优先级 的中断， 高响应优先级 的中断并不会打断它，而是等待其执行完成后再执行。
STM32单片机使用4个寄存器位调整 中断优先级 ，这意味着我们能够设置16种优先级，你可以根据项目的实际需求灵活配置抢占或响应优先级的数量（以应对复杂的情况），具体有5种组合使用方式，如表7.2所示。
表7.2 中断优先级组合使用方式
例如，项目中需要及时处理的重要中断数量比较多，那就可以将抢占优先级调高一些，并按照中断的重要程度分配 抢占优先级 。如果重要中断的数量并不多，就可以将 抢占优先级 调低一些。实际应用时，我们只需要使用NVIC_PriorityGroupConfig函数选择优先级组别即可，它被声明在misc.h头文件中，如清单7.3所示。
清单7.3 misc.h头文件（部分）
在清单7.1中，我们选择了第2种中断优先级组别（NVIC_PriorityGroup_2），这也就意味着可供分配的抢占与响应优先级数量均为4。通常在系统代码执行过程中，仅需进行一次中断优先级组别的配置操作，随意改变组别会导致中断管理混乱，可能导致意想不到的程序执行结果。
中断优先级组别只是针对系统中断的整体设置，它确定了抢占与响应优先级的数量，而具体每个中断对应的抢占与响应优先级也需要一一确定，为此我们声明了一个NVIC_InitStructure结构体变量，其成员变量NVIC_IRQChannel指出按键引脚对应的中断通道（也就是清单5.4中定义的中断号），引脚PB8对应为EXTI9_5_IRQn。NVIC_IRQChannelPreemptionPriority与NVIC_IRQChannelSubPriority分别表示中断抢占与响应优先级（此例均设置为2）。NVIC_IRQChannelCmd表示使能或禁止中断嵌套（此例为使能）。最后调用NVIC_Init函数即可实现嵌套向量中断控制器的初始化。
当中断信号产生时，系统就会进入相应的中断服务函数，它们的命名格式都是固定的，引脚PB8对应中断服务函数的名称为EXTI9_5_IRQHandler。由于我们配置的外部中断的触发模式为双边沿，这意味着按键的按下与松开都会产生中断，中断服务函数中只需要根据按键状态设置相应LED的状态即可。最后请务必记住清除中断线上的中断标志位，表示我们已经处理过了该中断请求。
有心的读者可能会想：为什么只有特定名称的函数才可以作为中断服务函数呢？其实，中断服务函数的名称在启动文件startup_stm32f10x_md.s中已经定义好了，如清单7.4所示。
清单7.4 startup_stm32f10x_md.s文件（部分）
前面我们提过“中断向量”的概念，其实它就是“中断服务函数的入口地址”，系统会将所有中断向量按一定规律分配在一片区域内，我们称该区域为中断向量表。在清单7.4中，__Vectors与__Vectors_End分别表示向量表的起始与结束地址，而DCD分配了一些内存，并以中断服务函数的入口地址进行初始化。入口地址中通常有一条跳转到中断服务函数的指令。也就是说，当中断请求产生时，它会从中断向量表中先找到对应的入口地址，然后再跳转到相应的中断服务函数，EXPORT声明了一些可被外部文件引用的全局属性标号，由于 函数的名称代表函数的入口地址 ，如果按照预定义的名称进行函数实现，中断请求产生时就会跳入对应的中断服务函数，其中的USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler与USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler分别为USB控制器会使用到的高与低优先级中断服务函数。