STM32 中断优先级理解

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级的可编程中断设置。

但STM32 并没有使用CM3 内核的全部东西，而是只用了它的一部分。

STM32 有84 个中断，包括16 个内核中断和68 个可屏蔽中断，具有16 级可编程的中断优先级。

而我们常用的就是这68 个可屏蔽中断，但是STM32 的68 个可屏蔽中断，在STM32F103 系列上面，又只有60 个
（在107 系列才有68 个）。

在MDK 内，与NVIC 相关的寄存器，MDK 为其定义了如下的结构体：
点击(此处)折叠或打开
1.typedef struct
2.{
3.vu32 ISER[2];
4.u32 RESERVED0[30];
5.vu32 ICER[2];
6.u32 RSERVED1[30];
7.vu32 ISPR[2];
8.u32 RESERVED2[30];
9.vu32 ICPR[2];
10.u32 RESERVED3[30];
11.vu32 IABR[2];
12.u32 RESERVED4[62];
13.vu32 IPR[15];
14.} NVIC_TypeDef;
STM32 的中断在这些寄存器的控制下有序的执行的。

只有了解这些中断寄存器，才能了解STM32 的中断。

下面简要介绍这几个寄存器：
ISER[2]：I SER 全称是：Interrupt Set-Enable Registers，这是一个中断使能寄存器组。

上面说了STM32F103 的可屏蔽中断只有60 个，这里用了 2 个32 位的寄存器，总共可以表示64 个中断。

而STM32F103 只用了其中的前60 位。

ISER[0]的bit0~bit31 分别对应中断0~31。

ISER[1]的bit0~27 对应中断32~59；这样总共60 个中断就分别对应上了。

你要使能某个中断，必须设置相应的ISER 位为1，使该中断被使能(这里仅仅是使能，还要配合中断分组、屏蔽、IO 口映射等设置才算是一个完整的中断设置)。

具体每一位对应哪个中断，请参考stm32f10x_nvic..h 里面的第36 行处。

ICER[2]：全称是：Interrupt Clear-Enable Registers，是一个中断除能寄存器组。

该寄存器组与ISER 的作用恰好相反，是用来清除某个中断的使能的。

其对应位的功能，也和ICER 一样。

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。

ISPR[2]：全称是：Interrupt Set-Pending Registers，是一个中断挂起控制寄存器组。

每个位对应的中断和ISER 是一样的。

通过置1，可以将正在进行的中断挂起，而执行同级或更高级别的中断。

写0 是无效的。

ICPR[2]：全称是：Interrupt Clear-Pending Registers，是一个中断解挂控制寄存器组。

其作用与ISPR 相反，对应位也和ISER 是一样的。

通过设置1，可以将挂起的中断接挂。

写0 无效。

IABR[2]：全称是：Interrupt Active Bit Registers，是一个中断激活标志位寄存器组。

这是一个只读寄存器，通过它可以知道当前在执行的中断是哪一个。

在中断执行完了由硬件自动清零。

对应位所代表的中断和ISER 一样，如果为1，则表示该位所对应的中断正在被执行。

IPR[15]：全称是：Interrupt Priority Registers，是一个中断优先级控制的寄存器组。

这个寄存器组相当重要！STM32 的中断分组与这个寄存器组密切相关。

因
为STM32 的中断多达60 多个，所以STM32 采用中断分组的办法来确定中断的优先级。

IPR 寄存器组由15 个32bit 的寄存器组成，每个可屏蔽中断占用8bit，这样总共可以表示15*4=60 个可屏蔽中断。

刚好和STM32的可屏蔽中断数相等。

IPR[0]
的[31~24]，[23~16]，[15~8]，[7~0]分别对应中断3~0，依次类推，总共对应60 个外部中断。

而每个可屏蔽中断占用的8bit 并没有全部使用，而是只用了高 4 位。

这 4 位，又分为抢占优先级和子优先级。

抢占优先级在前，子优先级在后。

而这两个优先级各占几个位又要根据SCB->AIRCR 中的中断断分组设置来决定。

这里简单介绍一下STM32 的中断分组：STM32 将中断分为 5 个组，组0~4。

该分组的设置是由SCB->AIRCR 寄存器的bit10~8 来定义的。

具体的分配关系如表
通过这个表，我们就可以清楚的看到组0~4 对应的配置关系，例如组设置为3，那么此时所有的60 个中断，每个中断的中断优先寄存器的高四位中的最高 3 位是抢占优先级，低 1 位是响应优先级。

每个中断，你可以设置抢占优先级为0~7，响应优先级为 1 或0。

抢占优先级的级别高于响应优先级。

而数值越小所代表的优先级就越高。

这里需要注意两点：第一，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；第二，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。

而抢占优先级相同的中断，高优先级的响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。

使用库函数实现以上中断分组设置以及中断优先级管理，使得我们以后的中断设置简单化。

NVIC 中断管理函数主要在misc.c 文件里面。

首先是中断优先级分组函数NVIC_PriorityGroupConfig，这个函数的作用是对中断的优先级进行分组，这个函数在系统中只能被调用一次，一旦分组确定就最好不要更改。

比如我们设置整个系统的中断优先级分组值为2(2 位抢占优先级，2 位响应优先级”)，那么方法是：NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
设置好了系统中断分组，那么对于每个中断又怎么确定他的抢占优先级和响应优先级呢？下面看一个重要的函数为中断初始化函数NVIC_Init，其函数申明为：
void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)
其中NVIC_InitTypeDef 是一个结构体，可以看看结构体的成员变量：点击(此处)折叠或打开
1.typedef struct
2.{
3.uint8_t NVIC_IRQChannel;//定义初始化的是哪个中断，这个我们可以在 stm32f10x.h 中找到每个中断对应的名字。

例如 USART1_IRQn。

4.uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;//定义这个中断的抢占优先级别。

5.uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;//定义这个中断的子优先级别。

6.FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;//该中断是否使能。

7.} NVIC_InitTypeDef;
比如我们要使能串口 1 的中断，同时设置抢占优先级为1，子优先级位2，初始化的方法是：点击(此处)折叠或打开
ART_InitTypeDef USART_InitStructure;
2.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口 1 中断
3.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;// 抢占优先级为 1
4.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;// 子优先级位 2
5.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ 通道使能
6.NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);。