NVIC中断优先级分组
NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)。
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级可编程中断设置。但是STM32并没有使用CM3内核的全部东西,而是使用了一部分。
STM32有84个中断,包括16个内核中断和68个可屏蔽中断(最多),具有16级可编程的中断优先级。
STM32F103系列上面,又只有60个可屏蔽中断(在107系列才有68个)。
中断管理方法
对STM32中断进行分组0~4。同时对每个中断设置一个抢占优先级和一个相应优先级值。
分组配置是在几次器SCB->AIRCR中配置:
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。
- 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的。
- 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,先执行哪个。
- 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。
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,设置好分组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;
}
应用举例:
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
对于单个中断优先级的设置
中断设置相关寄存器
- _IO uint8_t IP[240]:中断优先级控制寄存器组
- _IO uint8_t ISER[8]:中断使能寄存器组
- _IO uint8_t ICER[8]:中断失能寄存器组
- _IO uint8_t ISPR[8]:中断挂起寄存器组
- _IO uint8_t ICPR[8]:中断解挂寄存器组
- _IO uint8_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];/*!< Offset: 0x000 Interrupt Set Enable Register*/
uint32_t RESERVED0[24];
__IO uint32_t ICER[8];/*!< Offset: 0x080 Interrupt Clear Enable Register*/
uint32_t RSERVED1[24];
__IO uint32_t ISPR[8];/*!< Offset: 0x100 Interrupt Set Pending Register*/
uint32_t RESERVED2[24];
__IO uint32_t ICPR[8];/*!< Offset: 0x180 Interrupt Clear Pending Register*/
uint32_t RESERVED3[24];
__IO uint32_t IABR[8];/*!< Offset: 0x200 Interrupt Active bit Register*/
uint32_t RESERVED4[56];
__IO uint8_t IP[240];/*!< Offset: 0x300 Interrupt Priority Register (8Bit wide) */
uint32_t RESERVED5[644];
__O uint32_t STIR;/*!< Offset: 0xE00 Software Trigger Interrupt Register*/
} NVIC_Type;
中断优先级控制寄存器组IP[240]
全称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。
中断使能寄存器组ISER[8]
全称:Interrupt Set-Enable Registers。
作用是用来使能中断。
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~bit31分别对应中断0~31,ISER[1]的bit0~27对应中断32~59。
中断失能寄存器组ICER[8]
全称:Interrupt Clear-Enable Registers。
作用是用来失能中断。
这里要专门设置一个ICER来清除中断位,而不是向ISER写0来清除,是因为NVIC的这些寄存器都是写1有效的,写0是无效的。
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~bit31分别对应中断0~31,ICER[1]的bit0~27对应中断32~59。
中断挂起控制寄存器组ISPR[8]
全称:Interrupt Set-Pending Registers。
作用是用来挂起中断。
中断解挂控制寄存器组ICPR[8]
全称:Interrupt Clear-Pending Registers。
作用是用来解挂中断。
中断激活标志位寄存器组IABR[8]
全称:Interrupt Active BIt Registers。
只读,作用是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。
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
} NVIC_InitTypeDef;
示例:
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;//响应优先级为2
NVIC_Inittructure.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
注:IRQ:Interrupt Request。
总结中断优先级设置步骤
1. 系统运行后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,设置对应的抢占和响应优先级
调用函数:
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct);