STM32 NVIC 中断优先级管理
- 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。
- 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。
- 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)。因为我们开发板选择的芯片是 STM32F103 系列的所以我们就只针对 STM32F103 系列这 60 个可屏蔽中断进行介绍。
中断管理方法:
首先,对STM32中断进行分组,组0~4。同时,对每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级值。这里简单介绍一下 STM32 的中断分组:STM32 将中断分为 5 个组,组 0~4。该分组的设置是由 SCB->AIRCR 寄存器的 bit10~8 来定义的。具体的分配关系如表 4.5.1 所示:
抢占优先级和响应优先级的区别:
- 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(值越小越高),在抢占优先级不同的情况下响应优先级是没有用的。
- 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。
- 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。
- 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;
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。
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。
中断优先级分组函数:
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
{assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup));SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
}
设置为分组二举例:
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
怎么设置单个中断的抢占优先级和响应优先级:
中断设置相关寄存器
- __IO uint8_t IP[240]; //中断优先级控制的寄存器组
- __IO uint32_t ISER[8]; //中断使能寄存器组
- __IO uint32_t ICER[8]; //中断失能寄存器组
- __IO uint32_t ISPR[8]; //中断挂起寄存器组
- __IO uint32_t ICPR[8]; //中断解挂寄存器组
- __IO uint32_t IABR[8]; //中断激活标志位寄存器组
MDK中NVIC寄存器结构体
typedef struct
{__IO uint32_t ISER[8]; uint32_t RESERVED0[24]; __IO uint32_t ICER[8]; uint32_t RSERVED1[24]; __IO uint32_t ISPR[8]; uint32_t RESERVED2[24]; __IO uint32_t ICPR[8]; uint32_t RESERVED3[24]; __IO uint32_t IABR[8]; uint32_t RESERVED4[56]; __IO uint8_t IP[240]; uint32_t RESERVED5[644]; __O uint32_t STIR;
} NVIC_Type;
每个中断怎么设置优先级?
① 中断优先级控制的寄存器组:IP[240]
全称是:Interrupt Priority Registers。240个8位寄存器,每个中断使用一个寄存器来确定优先级。STM32F10x系列一共60个可屏蔽中断,使用IP[59]~IP[0]。每个IP寄存器的高4位用来设置抢占和响应优先级(根据分组),低4位没有用到。
② 中断使能寄存器组:ISER[8]
作用:用来使能中断
32位寄存器,每个位控制一个中断的使能。STM32F10x只有60个可屏蔽中断,所以只使用了其中的ISER[0]和ISER[1]。ISER[0]的bit0到bit31 分别对应中断0到31。ISER[1]的bit0到bit27对应中断32~59;
③ 中断失能寄存器组:ICER[8]
作用:用来失能中断
32位寄存器,每个位控制一个中断的失能。STM32F10x只有60个可屏蔽中断,所以只使用了其中的ICER[0]和ICER[1]。ICER[0]的bit0到bit31分别对应中断0到31。ICER[1]的bit0到bit27对应中断32~59;配置方法跟ISER一样。
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
④中断挂起控制寄存器组:ISPR[8]
作用:用来挂起中断
⑤中断解挂控制寄存器组:ICPR[8]
作用:用来解挂中断
static __INLINE void NVIC_SetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn);
static __INLINE uint32_t NVIC_GetPendingIRQ(IRQn_Type IRQn);
static __INLINE void NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn_Type IRQn)
⑥中断激活标志位寄存器组:IABR [8]
作用:只读,通过它可以知道当前在执行的中断是哪一个如果对应位为1,说明该中断正在执行。
static __INLINE uint32_t NVIC_GetActive(IRQn_Type IRQn)
中断参数初始化函数
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
typedef struct
{uint8_t NVIC_IRQChannel; //设置中断通道uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;//设置抢占优先级uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; //设置响应优先级FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; //使能/使能
} NVIC_InitTypeDef;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;// 抢占优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;// 子优先级位2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据上面指定的参数初始化NVIC寄存器
中断优先级设置步骤
① 系统运行后先设置中断优先级分组。调用函数:
void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);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:
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);
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。