【STM32】NVIC中断优先级的理解

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已于 2022-09-02 15:38:04 修改

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文章标签： stm32 单片机 mcu

于 2022-09-02 15:32:15 首次发布

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2¹⁰ 运算结果是 1024.

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Gamma公式展示 $\Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N$ 是通过欧拉积分

$\Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,.$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

关于 甘特图 语法，参考这儿,

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这将产生一个流程图。:

关于 Mermaid 语法，参考这儿,

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关于 Flowchart流程图 语法，参考这儿.

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我们在学习STM32中串口啊，定时器啊等等，都会遇到设置相应的优先级。下面来揭下这个神秘的面具。

我们知道优先级有两种：抢占式优先级PreemptionPriority 和子优先级(响应优先级)SubPriority。

具有高优先级的中断可以在低优先级正在运行时打断其运行，然后执行自己的程序，运行完后再回来继续运行低优先级。是不是有点像弱肉强食的现象，没错！！！而这个有个专业的名称，叫做中断嵌套。

当两个中断的优先级是相同的话，就要看先来后到。比如：一个中断正在执行时，刚好另外一个中断来了，肯定是先将正在执行的运行完后才执行新来的中断。如果两个中断的抢占优先级相同的话，而正好同时要运行，（这不是想把处理器逼疯么？）这时候就要出动另外一个大哥响应优先级了，根据响应优先级的高低去决定处理哪一个。又如果抢占优先级和响应优先级都相同怎么办？（处理器已哭晕）这时候就要根据他们在中断向量中的排列顺序来决定处理哪一个。

注：抢占优先级高的是可以打断抢占优先级低执行，但是响应优先级高的是不可以打断响应优先级低的。（这时候就会有疑惑，那到底响应优先级有什么用呢，响应优先级高低是用在当抢占优先级相同时，谁的响应优先级高谁先执行）

中断向量表：

CM3 内核支持 256 个中断，其中包含了 16 个内核中断和 240 个外部中断，并且具有 256级的可编程中断设置。但 STM32 并没有使用 CM3 内核的全部东西，而是只用了它的一部分。STM32 有 84 个中断，包括 16 个内核中断和 68 个可屏蔽中断，具有 16 级可编程的中断优先级。而我们常用的就是这 68 个可屏蔽中断，但是 STM32 的 68 个可屏蔽中断，在 STM32F103 系列上面，又只有 60 个（在 107 系列才有 68 个）。

介绍完优先级的前世今生，下面介绍下优先级都有哪些设置。

我们在代码中都会发现有一个名为NVIC优先级分组（NVIC_PriorityGroup）的概念

注：我们设置中断优先级分组只设置一次，在代码开头处设置，设置完分组后不要随意更改，避免中断管理混乱

注：0是最高，15是最低

通过上面的表格，我们可以发现NVIC中断优先级分组可以分为5组，就那分组2为例：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//在misc.c文件中

则表示有2位抢占优先级和2位响应优先级

则抢占优先级PreemptionPriority 可以设置为 0,1,2,3

响应优先级Subpriority               可以设置为 0,1,2,3

举个例：

①假如设置中断优先级分组为2，timer中断的抢占优先级为0，响应优先级为1，而uart中断的抢占优先级为1，响应优先级为0

我们可以发现timer中断的抢占优先级高

则当uart中断在执行的时候，timer中断刚好也来了，这时由于timer中断的抢占优先级比uart中断的抢占优先级高，因此可以打断其运行而执行自己的代码。

②假如设置中断优先级分组为2，timer中断的抢占优先级为0，响应优先级为1，而uart中断的抢占优先级为0，响应优先级为0

我们可以发现两者中断的抢占优先级相同，而uart中断的响应优先级高

则当timer中断在执行的时候，uart中断来了，是不能打断timer中断执行的，

而当timer中断和uart中断同时来的时候，先执行响应优先级高的uart中断。

这样的话，我们就可以设置我们的优先级啦~

比如

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组为2



    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; //抢占优先级为3

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //响应优先级为3

下面讲讲中断的相关寄存器：

ISER(Interrupt Set-Enable Registers):中断使能寄存器组

用8个32位寄存器控制256个中断，而STM32F103只有60个可屏蔽中断，因此只用ISER0和ISER1，通过设置相应的ISER位为1,进行使能。

ICER(Interrupt Clear-Enable Registers):中断除能寄存器组(相当于Disable)

ISPR(Interrupt Set-Pending Registers):中断挂起控制寄存器组

通过设置相应的ISER位为1,进行挂起，而执行同级或者更高级别的中断，写0是无效的。

ICPR(Interrupt Clear-Pending Registers):中断解挂控制寄存器组

通过设置 1，可以将挂起的中断接挂。

IABR(Interrupt Active Bit Registers):中断激活标志位寄存器组

通过它可以知道当前在执行的中断是哪一个。在中断执行完了由硬件自动清零。

IP(Interrupt Priority Registers):中断优先级控制的寄存器组(very important !!!)

IP 寄存器组由 240 个 8bit 的寄存器组成，每个可屏蔽中断占用 8bit，这样总共可以表示 240 个可屏蔽中断。而 STM32 只用到了其中的前 60 个。IP[59]~IP[0]分别对应中断 59~0。而每个可屏蔽中断占用的 8bit 并没有全部使用，而是只用了高 4 位。这4位就是我们的抢占优先级和响应优先级啦。抢占优先级在前，响应优先级在后。

假如组2

则抢占优先级有2²=4(0,1,2,3)，响应优先级有2²=4(0,1,2,3)。作者：向洋2333 https://www.bilibili.com/read/cv17093270/ 出处：bilibili