STM32中斷優先級徹底講解

ID:85764 · 發表于 2015-7-16 23:39

看了一早上資料終于把STM32中斷優先級搞懂了，
現在與大家分享：
一：綜述
STM32 目前支持的中斷共為 84 個（16 個內核+68個外部）， 16 級可編程中斷優先級
的設置（僅使用中斷優先級設置 8bit 中的高 4 位）和16個搶占優先級（因為搶占優先級最多可以有四位數）。
二：優先級判斷
STM32(Cortex-M3)中有兩個優先級的概念——搶占式優先級和響應優先級，有人把響應優先級稱作'亞優先級'或'副優先級'，每個中斷源都需要被指定這兩種優先級。

具有高搶占式優先級的中斷可以在具有低搶占式優先級的中斷處理過程中被響應，即中斷嵌套，或者說高搶占式優先級的中斷可以嵌套低搶占式優先級的中斷。

當兩個中斷源的搶占式優先級相同時，這兩個中斷將沒有嵌套關系，當一個中斷到來后，如果正在處理另一個中斷，這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達，則中斷控制器根據他們的響應優先級高低來決定先處理哪一個；如果他們的搶占式優先級和響應優先級都相等，則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。
三：優先級分組
既然每個中斷源都需要被指定這兩種優先級，就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優先級；在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設置中斷源的優先級，這8個比特位在NVIC應用中斷與復位控制寄叢器（AIRCR）的中斷優先級分組域中，可以有8種分配方式，如下：

所有8位用于指定響應優先級
最高1位用于指定搶占式優先級，最低7位用于指定響應優先級
最高2位用于指定搶占式優先級，最低6位用于指定響應優先級
最高3位用于指定搶占式優先級，最低5位用于指定響應優先級
最高4位用于指定搶占式優先級，最低4位用于指定響應優先級
最高5位用于指定搶占式優先級，最低3位用于指定響應優先級
最高6位用于指定搶占式優先級，最低2位用于指定響應優先級
最高7位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級

這就是優先級分組的概念。

Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的寄存器位指定中斷源的優先級，因此STM32把指定中斷優先級的寄存器位減少到4位（AIRCR高四位），這4個寄存器位的分組方式如下：

第0組：所有4位用于指定響應優先級
第1組：最高1位用于指定搶占式優先級，最低3位用于指定響應優先級
第2組：最高2位用于指定搶占式優先級，最低2位用于指定響應優先級
第3組：最高3位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級
第4組：所有4位用于指定搶占式優先級

可以通過調用STM32的固件庫中的函數NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優先級分組方式，這個函數的參數有下列5種：

NVIC_PriorityGroup_0 => 選擇第0組
NVIC_PriorityGroup_1 => 選擇第1組
NVIC_PriorityGroup_2 => 選擇第2組
NVIC_PriorityGroup_3 => 選擇第3組
NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組
中斷優先級分組是為了給搶占式優先級和響應優先級在中斷優先級寄叢器的高四位分配各個優先級數字所占的位數。在一個程序中只能設定一次
四：中斷源的優先級
接下來就是指定中斷源的優先級，中斷源優先級是在中斷優先級寄存器中設置的，只能設置及高四位，必須根據中斷優先級分組中設置好的位數來在該寄存器中設置相應的數值。假如你選擇中斷優先級分組的第3組：最高3位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級，那么搶占式優先級就有000-111共八種數據選擇，也就是有八個中斷嵌套，而響應優先級中有0和1兩種，總共有8*2=16種優先級。
中斷源優先級具體的設置了該中斷源的優先級別
在一個程序中可以設定多個（最多16個）優先級，每個中斷源只能設定的一個。
每寫一個關于中斷優先級的程序必須包含下列兩個函數：

（1）voidNVIC_PriorityGroupConfig(u32NVIC_PriorityGroup)中斷分組設置
（2）voidNVIC_Init(NVIC_InitTypeDef*NVIC_InitStruct)中斷優先級設置

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