KST-STM32学习之中断优先级与中断嵌套

1、NIVC

• ARM Cortex-M3 内核搭载了一个强大而方便的中断系统，称之为 NVIC(嵌套向量中断控制器)。

• Cortex-M3 支持 256 个“中断通道”（16 个异常+240 个中断）以及对应的可编程 256 级中断优先级设置。

• STM32 虽然采用 Cortex-M3 内核，但是只使用了其中的 84 个“中断通道”（16 个异常+68 个中断）以及 16 级中断优先级设置。

同时也记录下自己当时的一个插曲。

这个TIM6_IRQn在《STM32固件库手册》中查NVIC_IRQChannel的取值是没有的，然后咨询下老师，如下回复

再拐回头看下教程，着实一不一样

看来要不看最新的手册，要不就是直接参考头文件才行！

2、优先级及中断嵌套

• 优先级分为抢占优先级和响应优先级。

• 51所设置的优先级均属于抢占优先级，默认的便是响应优先级！

• 高抢占优先级可以嵌套低抢占优先级的中断。

• 两者抢占优先级相同，那么无论响应优先级是什么关系，这两者都没有嵌套关系。

当然不得不考虑以下极端情况：

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若两个中断发生，抢占优先级相同，响应优先级不同，则根据响应优先级顺序执行(谁小谁先执行)；

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若两个中断发生，抢占优先级相同，响应优先级也相同，则根据中断清单表排位顺序执行(谁小谁先执行)；

编程时需要注意：
首先要预先对程序的各个功能模块进行计算论证，开机初始化时一次性设置好优先级分组，以后就再也不动他了，避免同一个程序中使用多个优先级分组。

默认情况下，如何不设置中断优先级分组，则使用系统默认的优先级，即按照中断源清单的顺序执行。(没有抢占的概念，两者同时到来，谁的号小谁先执行！)。

具体的中断源清单可参考《STM32中文参考手册》9.1.2。

3、优先级分组

CM3内核中定义了8bit用于设置中断源的优先级，STM32F103只用到了其中的4个位，这4个位又被抢占优先级和响应优先级共同使用。而抢占优先级和响应优先级的级数是可以设置的，共分为5组，如下表所示。

怎么理解这五组呢？

这里我用**“阶级”和“阶层”**的概念进行类比抢占优先级和响应优先级。

阶级是大的分类，阶层是阶级里面的分类。

从这个概念上再来看，就不难理解了。

假如此时设置优先级分组为NVIC_PriorityGroup_4，也就是说分成了16个阶级和0个阶层！高阶级的人可以打断低阶级正在做事的人（中断嵌套），而同一阶级内不能相互打断（这个例子没有阶层，一会有具体例子）对于这个分组而言可以完成1个中断和15级嵌套。

言语的描述可能还是会有点抽象，我们来看具体的例子。优先级分组为NVIC_PriorityGroup_4，假如一个人叫TIM2_IRQn我们设置它的阶级为0（即抢占优先级为0，0~15个等级可选择），另一个人叫TIM3_IRQn我们设置它的优先级为1。按照前面所述高优先级可以打断低优先级，所以TIM2可打断TIM3！这便是嵌套的概念。

当然上面NVIC_PriorityGroup_4的例子，只是涉及了抢占优先级，并没有响应优先级，现在我们来看看加入优先级分组设置为NVIC_PriorityGroup_3会怎么样呢？按照前述的套路来分析分成了8个阶级和2个阶层！也就是说总共8个阶级，每个阶级又分两级称为阶层。还是举例来说吧，优先级分组设置为，此时有一个人叫TIM2_IRQn，我们设置它的阶级为0（抢占优先级为0，可选0~7），阶层为0（响应优先级为0，可选0-1）。还有另外一个人叫TIM3_IRQn，我们设置它的阶级为0，阶层为1。第三个人叫TIM4_IRQn，阶级为1，阶层为0。

现有如下场景：TIM3_IRQn已经发生了，然后TIM2_IRQn发生了，两者阶级一样，阶层不一样，此时抢占优先级相同，不发生嵌套，等TIM3_IRQn执行完方可再执行TIM2_IRQn。

若TIM4_IRQn发生了，然后TIM2_IRQn发生了。两者阶级不同，阶层相同，即抢占优先级不同，且TIM2_IRQn序号小，此时将打断TIM4_IRQn执行，待执行完TIM2_IRQn再回来执行TIM4_IRQn。

其他三个分析也是一样的道理。。。

emmmm,可能用阶级和阶层的概念还是不太好理解，其实生活处处是例子，也可以类比我们火车站窗口买票，有普通，军人，学生窗口 - 等同与阶级（抢占优先级），而每个窗口排队顺序 - 等同阶层（响应优先级）。

大概就是这样吧，累、、、

最后再加一段配置NVIC的代码：TIM2分组为NVIC_PriorityGroup_3，阶级为0，阶层为1。

...

	NVIC_InitTypeDef NVIC_initstructure;

    NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;           //选择TIM2中断通道
    NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;           //使能中断通道
    NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //设定抢占优先级为0
    NVIC_initstructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;        //设定响应优先级为1
    NVIC_Init(&NVIC_initstructure);
    
...

  

 

  
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小结

①、系统运行开始的时候设置中断分组。

确定组号，也就是确定抢占优先级和子优先级的分配位数。调用函数为 NVIC_PriorityGroupConfig();

②. 设置所用到的中断的中断优先级别。

对每个中断调用函数为 NVIC_Init();

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