2021年10月20日 | stm32专题六：中断 NVIC

stm32的中断分为 1.抢占优先级。 2.子优先级。

1.抢占优先级。抢占优先级高的中断，可以打断抢占优先级低的中断。

2.子优先级。抢占优先级相同的中断，子优先级高的可以优先执行。

其实，子优先级主要给出了一种响应的优先队列。假设中断的抢占优先级都相同。如果有多个相同抢占优先级的中断来了 ，那么他们不会互相打断，但是他们后续的排队会按照子优先级排队。也就是说，在第一个中断没有执行完的期间内，后续的最高级的子优先级是被安排到最高等待位处理的。

NVIC设置流程：

定义NVIC初始化结构体；

配置优先级分组；

往NVIC初始化结构体中填充，如中断源，抢占优先级，子优先级，使能等；

调用NVIC初始化函数；

编写中断服务函数；

static void EXTI_NVIC_Config(void)

{

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

    // 先设置中断优先级分组

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

}

void EXTI0_IRQHandler(void)

{

// 判断是否发生中断

// 与函数FlagStatus EXTI_GetFlagStatus(uint32_t EXTI_Line);功能相同

if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)

{

LED_R_TOGGLE;

}

// 清除标志位，往EXTI_PR寄存器写1，与函数void EXTI_ClearFlag(uint32_t EXTI_Line)功能相同

// 之所有一个功能有两个一样的函数，是为了兼容旧的固件库

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);

}

stm32的中断可以分为系统异常10个（内核）和外部中断60个（外设）。NVIC是内核的外设，管理包括内核和片上外设所有的中断功能，在core_cm3.h和misc.h中。

NVIC的寄存器描述：

ISER：中断使能寄存器，对应60个外设的不可屏蔽中断，其中NVIC_ISER0的0~31位对应着中断向量表中的编号0~31，NVIC_ISER1对应着32~63，ISER2对应剩余位，其中还存在一些保留位，要想开启特定的中断，设置特定的位就可以。

ICER：中断清除寄存器，对应60个外设的不可屏蔽中断。与ISER类似，要想清除特定的中断，设置特定的位就可以。

ISPR：中断挂起寄存器，可挂起正在执行的中断，设置特定位。当置位此寄存器时，这个中断不会立即执行，而是等待可执行的时候再执行；比如高低级别的中断同时产生，CPU会自然的将低级别的中断挂起，当高优先级中断执行完毕后，再去处理低优先级中断，这个时候需要清除挂起位（使用ICPR），然后执行低级别中断。

ICPR：中断解除挂起寄存器，可以解除被挂起的中断。

IABR：中断激活标志寄存器（只读），可读取该寄存器判断当前执行的中断是哪个，中断执行完硬件清零。

IPR：中断优先级寄存器，用于中断分组。

STIR：软件触发中断寄存器，用于系统任务调度，编写SDK（不让别人看到代码）。

core_cm3.h中的NVIC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;

stm32设计了8个ISER寄存器，实际上只用到其中的3个，之所以设计这么多组，是为了后续内核和外设资源的升级来考虑的，中间有24个保留地址，总共是32个32位地址，所以ICER的偏移地址为0X80（每4个地址增加0X10），以此类推。

值得注意的是，设置中断优先级的寄存器是8位有效（ARM规定），实际上stm32只使用了高4位，忽略低4位。但是中断优先级寄存器IPR是32位的，因此，每8位寄存器为一个优先级数组IP，每个IPR寄存器表示4个IP优先级分组，如下图：

misc.h中实现了NVIC所有的功能函数：

// 优先级分组

void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);

// NVIC初始化

void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct);

// 设置中断向量表

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset);

// 设置系统进入低功耗模式

void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState);

// 设置内核时钟来源，72M或72M/8=9M（8分频）

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource);

NVIC初始化结构体

/** 

  * @brief  NVIC Init Structure definition  

  */

typedef struct

{

  uint8_t NVIC_IRQChannel;                    /*!< Specifies the IRQ channel to be enabled or disabled.

                                                   This parameter can be a value of @ref IRQn_Type 

                                                   (For the complete STM32 Devices IRQ Channels list, please

                                                    refer to stm32f10x.h file) */

  uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;  /*!< Specifies the pre-emption priority for the IRQ channel

                                                   specified in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value

                                                   between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */

  uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;         /*!< Specifies the subpriority level for the IRQ channel specified

                                                   in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value

                                                   between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */

  FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;         /*!< Specifies whether the IRQ channel defined in NVIC_IRQChannel

                                                   will be enabled or disabled. 

                                                   This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE */   

} NVIC_InitTypeDef;

/**

  * @}

  */

/** @defgroup NVIC_Priority_Table 

  * @{

  */

/**

@code  

 The table below gives the allowed values of the pre-emption priority and subpriority according

 to the Priority Grouping configuration performed by NVIC_PriorityGroupConfig function

  ============================================================================================================================

    NVIC_PriorityGroup   | NVIC_IRQChannelPreemptionPriority | NVIC_IRQChannelSubPriority  | Description

  ============================================================================================================================

   NVIC_PriorityGroup_0  |                0                  |            0-15             |   0 bits for pre-emption priority

                         |                                   |                             |   4 bits for subpriority

  ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

   NVIC_PriorityGroup_1  |                0-1                |            0-7              |   1 bits for pre-emption priority

                         |                                   |                             |   3 bits for subpriority

  ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    

   NVIC_PriorityGroup_2  |                0-3                |            0-3              |   2 bits for pre-emption priority

                         |                                   |                             |   2 bits for subpriority

  ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------    

   NVIC_PriorityGroup_3  |                0-7                |            0-1              |   3 bits for pre-emption priority