STM32

STM32----NVIC中断优先级 之前在学习和应用STM32时总是有疑惑，总是感觉优先级分组有点混乱，而且在排序中断优先级时没有一定的头绪，在疫情期间对这一方面的知识进行了深入的了解，下面将我学到的一些知识分享给大家。

：中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。

中断又分为硬件中断和软件中断。

硬件中断分为以下四个方面：

1 可屏蔽中断（maskable interrupt）。硬件中断的一类，可通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。

2 非可屏蔽中断（non-maskable interrupt，NMI）。硬件中断的一类，无法通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。典型例子是时钟中断（一个硬件时钟以恒定频率—如50Hz—发出的中断）。

3 处理器间中断（interprocessor interrupt）。一种特殊的硬件中断。由处理器发出，被其它处理器接收。仅见于多处理器系统，以便于处理器间通信或同步。

4 伪中断（spurious interrupt）。一类不希望被产生的硬件中断。发生的原因有很多种，如中断线路上电气信号异常，或是中断请求设备本身有问题。 软件中断指是一条CPU指令，用以自陷一个中断。由于软中断指令通常要运行一个切换CPU至内核态（Kernel Mode/Ring 0）的子例程，它常被用作实现系统调用（System call）。

中断的功能：在现代计算机中采用中断的主要目的是:

①提高计算机系统效率。

②维持系统可靠正常工作。

③满足实时处理要求。

④提供故障现场处理手段。

按照事件发生的顺序，中断过程包括 ：

①中断源发出中断请求;

②判断当前处理机是否允许中断和该中断源是否被屏蔽;

③优先权排队;

④处理机执行完当前指令或当前指令无法执行完，则立即停止当前程序，保护断点地址和处理机当前状态，转入相应的中断服务程序;

⑤执行中断服务程序;

⑥恢复被保护的状态，执行“中断返回”指令回到被中断的程序或转入其他程序。

上述过程中前四项操作是由硬件完成的，后两项是由软件完成的。

以上就是中断的含义和中断的分类以及作用和中断过程。

下面我们就来看看STM32中的NVIC中断优先级：

NVIC(内嵌向量中断控制器)

STM32系列总共有84个中断,其中我用的STM32F103系列的板子有60个中断,可想而知STM32一定有一个中断的管理机制来管理这么多中断,使能中断并且配置相关中断的优先级,这就是NVIC的工作。

NVIC中对于每个中断需要设置 抢占优先级 和 响应优先级(又称子优先级),很明显,多个中断会先比较 抢占优先级,抢占优先级相同的比较响应优先级,这里值得注意的是 高抢占优先级能够打断低抢占优先级的,但是相同抢占优先级的高响应优先级不能打断低响应优先级。 在这里说明一下，数值越小代表优先级越高。

NVIC的核心功能是中断优先级分组、中断优先级的配置、读中断请求标志、清除中断请求标志、使能中断、清除中断等，它控制着STM32中断向量表中中断号为0-59的60个中断！！外部中断信号从核外发出，信号最终要传递到NVIC(嵌套向量中断控制器)。NVIC跟内核紧密耦合，它控制着整个芯片中断的相关功能。

抢占优先级和相应优先级的区别可以通过以下四句话来概括：

1）高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。 2）抢占优先级相同的中断，高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。 3）抢占优先级相同的中断，当两个中断同时发生的情况下，哪个响应优先级高，哪个先执行。 4）如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行。

给大家举个例子就明白了。

举例：

假定设置中断优先级组为2，然后设置 中断3(RTC中断)的抢占优先级为2，响应优先级为1。 中断6（外部中断0）的抢占优先级为3，响应优先级为0。中断7（外部中断1）的抢占优先级为2，响应优先级为0。

那么这3个中断的优先级顺序为：中断7>中断3>中断6。

此外需要注意的是：

1）打断的情况只会与抢占优先级有关， 和响应优先级无关！ 2） 一般情况下，系统代码执行过程中，只设置一次中断优先级分组，比如分组2设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱，程序出现意想不到的执行结果。

中断优先级分组库函数

CM3核的优先级分组方式，使用的设置函数NVIC_SetPriorityGrouping()。

接下来介绍STM32的中断优先级分组函数NVIC_PriorityGroupConfig()，用来进行中断分组设置的，此函数是在固件库下misc.c文件中（文件目录是：

STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\src\misc.c）：

函数的参数的取值，是在同文件中进行宏定义的：

中断优先级设置库函数 接下来介绍如何使用库函数实现中断优先级管理，这里使用NVIC_Init()函数来进行对每个中断优先级的设置（misc.c文件中）：

NVIC_InitTypeDef结构体有4个成员变量：

1 NVIC_IRQChannel：定义初始化的是哪一个中断，这个可以在stm32f10x.h文件中查到每个中断对应的名字，如USART1_IRQn； 2 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：定义此中断的抢占优先级别； 3 NVIC_IRQChannelSubPriority：定义此中断的响应优先级别； 4 NVIC_IRQChannelCmd：该中断是否使能。 其实我们看NVIC_Init()函数内部使能中断，也是通过ISER寄存器配置的。这与我么之前的内容并不矛盾。函数内部使用NVIC->ISER，而NVIC是一个宏定义：

也就是直接操作结构体来实现操作ISER寄存器。具体原理见STM32 MDK中寄存器地址名称映射

比如，使能串口1中断，抢占优先级为1，响应优先级为2，初始化的方法为：

最后总结一下中断优先级设置的步骤：

1、系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数：

整个系统执行过程中，只设置一次中断分组；

2、针对每个中断，设置对应的抢占优先级和响应优先级：

3、如果需要挂起/解挂，查看中断当前激活状态，分别调用相关函数即可。