21.NVIC中断优先级管理

NVIC中断优先级管理

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一、NVIC中断优先级分组

1.NVIC中断简介

CM4/CM7 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。
STM32F4/F7并没有使用CM4内核的全部东西，而是只用了它的一部分。
① STM32F40xx/STM32F41xx总共有92个中断。10个内核中断，82个可屏蔽中断。
② STM32F42xx/STM32F43xx则总共有97个中断。10个内核中断，87个可屏蔽中断。
③ STM32F76x总共118个中断，10个内核中断，108个可屏蔽中断。
STM32具有16级可编程的中断优先级，而我们常用的就是这些可屏蔽中断。
10个内核中断如下图

部分可屏蔽中断如下图

2.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。
分组配置是在寄存器SCB->AIRCR中配置：
**注意：**抢占优先级和响应优先级是数值越小级别越高

3.抢占优先级 & 响应优先级区别

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。
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。
特别说明
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。

4.中断优先级分组函数

在工程中的位置：HALLLIB-stm32f4xx_hal_cortex.c

void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup);

void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(PriorityGroup));
NVIC_SetPriorityGrouping(PriorityGroup);
}

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);          //设置分组为2

在工程位置：HALLLIB-stm32f4xx_hal_cortex.c中也提前预设好了中断优先级级别为2

二、NVIC中断优先级设置

1.中断设置相关寄存器

在工程中的位置：CORE-core_cm4.h中

__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

2.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;

3.对于每个中断怎么设置优先级

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。
STM32F40x系列一共82个可屏蔽中断，使用IP[81]~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。

void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority);

1）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。STM32F40x只有82个可屏蔽中断，所以只使用了其中的ISER[0]~ISER[2]。
ISER[0]的bit0_{bit31分别对应中断0}31。ISER[1]的bit0~31对应中断32～63；ISER[2]的bit0～31对应中断64～96；

void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)；

2）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。STM32F40x只有82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bit0～31对应中断32～63； ICER[3]的bit0～对应中断64～95；
配置方法跟ISER一样。

void HAL_NVIC_DisableIRQ(IRQn_Type IRQn);

3）中断挂起控制寄存器组：ISPR[8]
作用：用来挂起中断

4）中断解挂控制寄存器组：ICPR[8]
作用：用来解挂中断

5）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

4.中断优先级设置步骤

①系统运行后在HAL_Init函数中设置中断优先级分组。调用函数：

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);
//中断优先级分组2 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 HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority);

③ 使能中断通道:

void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn);