【先楫HPM5E00_EVK系列-板卡测评3】hpm5e00evk平台中断、定时器、PWM、USART等基础功能详解
此文介绍了利用先楫半导体（hpm）官方hpm5e00_evk开发板使用的主控芯片的一些原理性知识，无实验内容展示，主要汇总了先楫半导体hpm5e00主控芯片的中断、定时器、pwm、usart等功能，主要内容来源于B站“HPM_FAE”的视频和官方的数据手册，如有整理不正确的地方还望指正。
至于为啥整理上面几个外设，因为上面几个外设是本人工作项目中，用到的最基本的内容，把上面外设跑通了就可以实现国产替代，当然还有一些深入的功能，待后续研究。
1、中断
先楫半导体（HPMicro）的微控制器中断系统，是其高性能MCU的重要组成部分，它基于RISC-V内核，并借鉴了现代中断控制的先进理念。其核心在于高效管理多种事件源（如外部设备、内部外设、软件事件），确保关键任务能得到及时响应。
1.1、中断定义与原理
中断是一种允许微控制器暂停当前正在执行的程序，转去处理紧急事件，待处理完成后再返回原程序继续执行的机制。在先楫半导体的微控制器中，中断系统主要用于：
• 提高实时性：对外部事件（如按键、传感器信号变化）或内部事件（如定时器溢出、通信数据到达）做出快速响应。
• 提升效率：避免了CPU不断轮询检查事件是否发生，节省了宝贵的计算资源，使其能专注于主要任务，只有在需要时才通过中断介入处理。
• 处理故障：为硬件故障、运算异常（如除零错误）等提供了处理机制。
中断可以是硬件中断（由外部硬件信号触发，如GPIO、定时器）或软件中断（由特定的软件指令触发）。中断系统的工作原理与流程，中断处理通常包含以下步骤：
中断请求：中断源（例如外设或软件）通过发出中断请求信号向CPU申请服务。
中断判优与响应：中断控制器（如果存在类似NVIC的模块）会根据预设的优先级对多个同时发生的中断请求进行裁决，选择当前最高优先级的请求向CPU响应。CPU在执行完当前指令后，若中断未被全局屏蔽，则会响应此中断。
保护现场：CPU在跳转执行中断服务程序前，会自动保存当前的程序计数器（PC）和状态寄存器等关键信息，以便中断处理后能正确恢复。
执行中断服务程序：CPU通过查询中断向量表（一个存储了各个中断服务程序入口地址的表格）跳转到对应的中断服务程序（ISR） 执行。开发者需要在此函数中编写处理特定中断事件的代码。
恢复现场与返回：ISR执行完毕后，通过特定的中断返回指令，CPU会恢复之前保存的现场信息，并返回到被中断的主程序继续执行。
1.2、先楫MCU中断
先楫MCU中断分为本地中断与外部中断，常用的本地中断包括机器定时器中断与软件中断。先楫MCU支持8个中断优先级设置，设置值0~7，优先级设置值越大中断优先级越高，0代表关闭中断。
针对先楫MCU中断：
没有硬件压栈，进出中断耗时略长一些，但是hpm主频一般ARM类的MCU主频高很多，进出中断其实也还好；
支持中断优先级和中断嵌套，当多个中断同时发生时，优先级高的中断会优先得到响应，允许高优先级中断打断正在处理的低优先级中断；
支持中断嵌套与中断向量，中断嵌套可保证CPU始终在处理优先级最高的中断，中断向量则可简化中断处理流程，提高中断响应速度
另外尤其要注意的是：本地中断可打断外部中断，外部中断无法打断本地中断。
1.3、中断使用注意
项目之初，在设计中断的是时候，需要特别注意一下事项：
• 避免中断过长：长时间的中断会阻塞系统对其他事件的响应，影响实时性。
• 谨慎处理中断嵌套：过深或设计不当的中断嵌套会增加系统复杂性，并可能引起优先级倒置等问题。
• 及时清除中断标志：这是最常见的错误之一，忘记清除标志位会导致程序行为异常。