STM32中断与嵌套NVIC快速入门

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其实很简单:

//CM3 有 最多240个中断(通常外部中断写作IRQs),就是 软件上说的 IRQ CHANAELx(中断通道号x)

每个中断有自己的可编程的中断优先级【 有唯一对应的 中断优先级寄存器 】.由于CM3支持 硬件中断嵌套,所以可以有 256 级的可编程优先级和 256级中断嵌套【 书上称:抢占(preempt) 优先级】

所以大家可以设:
IRQ CHANAEL 0 通道 = 2 中断优先级 WWDG 窗口定时器中断
IRQ CHANAEL 1 通道 = 0 中断优先级 PVD 联到EXTI的电源电压检测(PVD)中断
IRQ CHANAEL 3 通道 = 255 中断优先级 RTC 实时时钟(RTC)全局中断
IRQ CHANAEL 6 通道 = 10 中断优先级 EXTI0 EXTI线0中断
.....
IRQ CHANAEL 239 通道 = (0

这个实在是太恐怖了! 是的,其实CM3 并没有这样做。

实在的芯片例如STM32等就只有设计来可用才64级可编程优先级和8级中断嵌套。

对 64级中断就是说:( INT0 到 INT63)这个大家比较好理解,其它的64···239就不用了。

IRQ CHANAEL 0
。。。
IRQ CHANAEL 63

而8级中断嵌套这又是何解呢?

是这样的,上面说 一个 【中断】对应 一个【中断优先级寄存器】,而这个寄存器是 8 位的。

当然就是 256级了。而现在就用了 它其中的 BIT7,IT6,BIT5 三位来表示,而且是MSB对齐的。

用了3 个位来表达优先级(MSB 对齐的我们能够使用的8 个优先级为:0x00(最高),0x20,0x40,0x60,0x80,0xA0,0xC0 以及0xE0。)

这样我们在【中断优先级寄存器】就不能按理论的填 0到255之间的数了,而只能填0x00(最高),0x20,0x40,0x60,0x80,0xA0,0xC0 以及0xE0。)

所以大家可以设:

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20 中断优先级 WWDG 窗口定时器中断
IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40 中断优先级 PVD 联到EXTI的电源电压检测(PVD)中断
IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20 中断优先级 RTC 实时时钟(RTC)全局中断
IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0 中断优先级 EXTI0 EXTI线0中断
.....
IRQ CHANAEL 63 通道 = 【0x00(最高),0x20,0x40,0x60,0x80,0xA0,0xC0 以及0xE0。)】

大家注意到了,上面通道0和通道3 的优先级都是0X20, 这怎么办?

// 如果优先级完全相同的多个异常同时悬起,则先响应异常编号最小的那一个。如IRQ #0会比IRQ #3 先得到响应

 

而且文中还讲了 【优先级分组】,这又是什么回事?

其实我回头看来,这个【优先级分组】和【抢占优先级】【亚优先级】都毫无意义的。

如果当时用 256级即是 把【中断优先级寄存器】的8位都全用上,就没这个必要了。还什么优先级分组呢!

就是因为厂家现在【偷工减料】,才搞出这个明堂来的。
 是这样的,在 应用程序中断及复位控制寄存器(AIRCR) 中的 10:8 位【3位】是表示【优先级分组】

它作用主要是 用于对【中断优先级寄存器】『我们现在中用了BIT7,BIT6,BIT5三位』的功能的说明。

有一个表,在《Cortex-M3 权威指南》的110页, 例如我们把AIRCR的10:8 位设为【5】 ,查表可得【抢占优先级】=【7:6】,【亚优先级】=【5:0】,对于【中断优先级寄存器】只用了BIT7,6,5, 因此我们可以看作是 【7:6】,【5】。那4-0 可以不管。

现在我们的 IRQ0=0X20, IRQ3=0X20, 也就是 【0 0 1 0 】『 bit7=0,bit6=0,bit5=1,bit4=0』

因为大家(IRQ0/IRQ3)的 【抢占优先级】=【7:6】都是0, 说明它们的中断相应级别是一样的。

再继续判断它们哪个更优先的责任就要看【5】,结果连【5】都是一样的!

那就按默认:

// 如果优先级完全相同的多个异常同时悬起,则先响应异常编号最小的那一个。如IRQ #0会比IRQ #3 先得到响应

由于CM3没有 进中断【关全局中断相应】这事,只要是中断通道打开了,就会存在 通道间的 嵌套,即是会发生【抢占】的情况了。

上面就简短的说明,如果要详细理解,可以看《Cortex-M3 权威指南》。

有任何理解不当,请各位多多指教!

补充注意:

“2)抢占式优先级别相同的中断源之间没有嵌套关系;”

所以大家可以设:

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20 中断优先级 WWDG 窗口定时器中断
IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40 中断优先级 PVD 联到EXTI的电源电压检测(PVD)中断
IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20 中断优先级 RTC 实时时钟(RTC)全局中断
IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0 中断优先级 EXTI0 EXTI线0中断

这样 0 通道和3 通道就不会有嵌套情况,而是0 通道按默认比3 通道优先高些。

而0 通道与1 通道就会有嵌套情况。

芯片复位后,默认的优先级分组 是 0, 就是 【7:1】表示抢占式优先级,【0】表示亚优先级,这样对于MSB对齐的 8 个优先级为:0x00(最高),0x20,0x40,0x60,0x80,0xA0,0xC0 以及0xE0。)

使用就很方便了,建议大家就用默认的默认的优先级分组 是 0,也就是复位后的值,哈哈!

例如下面的两个按键,都使用外中断方式, 使用了PD.3,和PD.4两个引脚。这两个中断的优先级都是0X20,按默认的优先级分组,它们之间不会发生中断嵌套。

/* Enable the EXTI3 Interrupt on PD.3 */
STM32_Nvic_Regs->Priority[9].all=0x20; // 中断的优先级是 0X20
STM32_Nvic_Regs->Enable[0].bit.INT9=1; // 开INT9 中断 IRQ9
/* Enable the EXTI4 Interrupt on PD.4 */
STM32_Nvic_Regs->Priority[10].all=0x20; // 中断的优先级是 0X20
STM32_Nvic_Regs->Enable[0].bit.INT10=1; // 开INT10 中断 IRQ10

我也是靠看这本书才弄懂的:
Cortex-M3 权威指南
Joseph Yiu 著
宋岩 译1

STM32单片机中文官网
意法半导体/ST/STM

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