STM32的中斷（優(yōu)先級，開關(guān)總中斷）

一：綜述

STM32 目前支持的中斷共為 84 個（16 個內(nèi)核+68 個外部）， 16 級可編程中斷優(yōu)先級的設(shè)置（僅使用中斷優(yōu)先級設(shè)置 8bit 中的高 4 位）和16個搶占優(yōu)先級（因為搶占優(yōu)先級最多可以有四位數(shù)）。

二：優(yōu)先級判斷

（一）中斷優(yōu)先級概念

STM32(Cortex-M3)中有兩個優(yōu)先級的概念——搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級，有人把響應(yīng)優(yōu)先級稱作'亞優(yōu)先級'或'副優(yōu)先級'，每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級。

（二）中斷響應(yīng)次序

(1)具有高搶占式優(yōu)先級的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級的中斷處理過程中被響應(yīng)，即中斷嵌套，或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套低搶占式優(yōu)先級的中斷。

(2)當兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時，這兩個中斷將沒有嵌套關(guān)系，當一個中斷到來后，如果正在處理另一個中斷，這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。

(3)如果這兩個中斷同時到達，則中斷控制器根據(jù)他們的響應(yīng)優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個；如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級都相等，則根據(jù)他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

搶占優(yōu)先級高啊，搶占優(yōu)先級高的中斷可以打斷搶占優(yōu)先級低的中斷，這時是不用管響應(yīng)優(yōu)先級的；

響應(yīng)優(yōu)先級只是在兩個或者多個搶占優(yōu)先級相同的中斷同時到來時進入響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷，而如果進入這個中斷之后再來一個搶占優(yōu)先級相同但是響應(yīng)優(yōu)先級更高的中斷，則不會打斷已有的中斷。

總之就是搶占優(yōu)先級不同的時候看搶占優(yōu)先級級數(shù)，先響應(yīng)搶占優(yōu)先級高的中斷，而且搶占優(yōu)先級高的中斷可以打斷搶占優(yōu)先級低的中斷；

當搶占優(yōu)先級相同的時候看響應(yīng)優(yōu)先級級數(shù)，先響應(yīng)響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷，但是響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷不可以打斷響應(yīng)優(yōu)先級低的中斷；

如果把 NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組，所有的4位用于響應(yīng)搶占優(yōu)先級了。

三：優(yōu)先級分組

既然每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級，就需要有相應(yīng)的寄存器位記錄每個中斷的優(yōu)先級；在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設(shè)置中斷源的優(yōu)先 級，這8個比特位在NVIC應(yīng)用中斷與復(fù)位控制寄叢器（AIRCR）的中斷優(yōu)先級分組域中，可以有8種分配方式，如下：

所有8位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低7位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低6位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低5位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高4位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高5位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高6位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

最高7位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

這就是優(yōu)先級分組的概念。

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Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的寄存器位指定中斷源的優(yōu)先級，因此STM32把指定中斷優(yōu)先級的寄存器位減少到4位（AIRCR高四位），這4個寄存器位的分組方式如下：

第0組：所有4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

第1組：最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

第2組：最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

第3組：最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級

第4組：所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級

可以通過調(diào)用STM32的固件庫中的函數(shù)NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優(yōu)先級分組方式，這個函數(shù)的參數(shù)有下列5種：

NVIC_PriorityGroup_0 => 選擇第0組

NVIC_PriorityGroup_1 => 選擇第1組

NVIC_PriorityGroup_2 => 選擇第2組

NVIC_PriorityGroup_3 => 選擇第3組

NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組

中斷優(yōu)先級分組是為了給搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級在中斷優(yōu)先級寄叢器的高四位分配各個優(yōu)先級數(shù)字所占的位數(shù)。在一個程序中只能設(shè)定一次

四：中斷源的優(yōu)先級

接下來就是指定中斷源的優(yōu)先級，中斷源優(yōu)先級是在中斷優(yōu)先級寄存器中設(shè)置的，只能設(shè)置及高四位，必須根據(jù)中斷優(yōu)先級分組中設(shè)置好的位數(shù)來在該寄存器中設(shè)置 相應(yīng)的數(shù)值。假如你選擇中斷優(yōu)先級分組的第3組：最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級，那么搶占式優(yōu)先級就有000-111共八種 數(shù)據(jù)選擇，也就是有八個中斷嵌套，而響應(yīng)優(yōu)先級中有0和1兩種，總共有8*2=16種優(yōu)先級。

中斷源優(yōu)先級具體的設(shè)置了該中斷源的優(yōu)先級別

在一個程序中可以設(shè)定多個（最多16個）優(yōu)先級，每個中斷源只能設(shè)定的一個。

每寫一個關(guān)于中斷優(yōu)先級的程序必須包含下列兩個函數(shù)：

（1）void NVIC_PriorityGroupConfig(u32 NVIC_PriorityGroup)中斷分組設(shè)置

（2）void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)中斷優(yōu)先級設(shè)置

具體設(shè)置：

可以通過調(diào)用STM32的固件庫中的函數(shù)NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優(yōu)先級分組方式，這個函數(shù)的參數(shù)有下列5種：

NVIC_PriorityGroup_0 => 選擇第0組

NVIC_PriorityGroup_1 => 選擇第1組

NVIC_PriorityGroup_2 => 選擇第2組

NVIC_PriorityGroup_3 => 選擇第3組

NVIC_PriorityGroup_4 => 選擇第4組

五：舉例

接下來就是指定中斷源的優(yōu)先級，下面以一個簡單的例子說明如何指定中斷源的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級：

// 選擇使用優(yōu)先級分組第1組

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

// 使能EXTI0中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 指定搶占式優(yōu)先級別1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級別0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

// 使能EXTI9_5中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 指定搶占式優(yōu)先級別0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級別1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

六：注意事項

1）如果指定的搶占式優(yōu)先級別或響應(yīng)優(yōu)先級別超出了選定的優(yōu)先級分組所限定的范圍，將可能得到意想不到的結(jié)果；

2）搶占式優(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關(guān)系；

3）如果某個中斷源被指定為某個搶占式優(yōu)先級別，又沒有其它中斷源處于同一個搶占式優(yōu)先級別，則可以為這個中斷源指定任意有效的響應(yīng)優(yōu)先級別。

七：開關(guān)總中斷

在STM32/Cortex-M3中是通過改變CPU的當前優(yōu)先級來允許或禁止中斷。

PRIMASK位：只允許NMI和hard fault異常，其他中斷/異常都被屏蔽(當前CPU優(yōu)先級=0)。

FAULTMASK位：只允許NMI，其他所有中斷/異常都被屏蔽(當前CPU優(yōu)先級=-1)。

在STM32固件庫中(stm32f10x_nvic.c和stm32f10x_nvic.h) 定義了四個函數(shù)操作PRIMASK位和FAULTMASK位，改變CPU的當前優(yōu)先級，從而達到控制所有中斷的目的。

下面兩個函數(shù)等效于關(guān)閉總中斷：

void NVIC_SETPRIMASK(void)；

void NVIC_SETFAULTMASK(void)；

下面兩個函數(shù)等效于開放總中斷：

void NVIC_RESETPRIMASK(void)；

void NVIC_RESETFAULTMASK(void)；

上面兩組函數(shù)要成對使用，不能交叉使用。

例如：

第一種方法：

NVIC_SETPRIMASK()；//關(guān)閉總中斷

NVIC_RESETPRIMASK()；//開放總中斷

第二種方法：

NVIC_SETFAULTMASK()；//關(guān)閉總中斷

NVIC_RESETFAULTMASK()；//開放總中斷

常常使用
NVIC_SETPRIMASK();// Disable Interrupts

NVIC_RESETPRIMASK();// Enable Interrupts

補充 可以用

#define CLI()__set_PRIMASK(1)

#define SEI()__set_PRIMASK(0)



stm32優(yōu)先級
1.優(yōu)先級等級:
STM32用戶能分配的優(yōu)先級有16級,也就是用優(yōu)先級寄存器NVIC->IP[x]的高四位來表示莫個中斷的優(yōu)先級。

2.優(yōu)先級組：
在STM32中將一個中斷的優(yōu)先級分為:搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級。
在進行優(yōu)先級判斷的時候先是比較搶占優(yōu)先級然后比較子優(yōu)先級。
在固件庫中用變量分別表示搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級:
NVIC_InitTypeDef.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;(搶占優(yōu)先級)
NVIC_InitTypeDef.NVIC_IRQChannelSubPriority;(子優(yōu)先級)

優(yōu)先級組就是對搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級進行的分界：
例如設(shè)置優(yōu)先級組為0x05，那么表示的是莫個中斷的優(yōu)先級從第5位開始為界限,高兩位[6:7]是搶占優(yōu)先
級.第兩位是[5:4]表示的是子優(yōu)先級。

舉例說明:
//調(diào)用優(yōu)先級組設(shè)置函數(shù)，設(shè)置優(yōu)先級是0x05.
.....
NVIC_SetPriorityGrouping(5);
.....
//這里說明了一個優(yōu)先級寄存器的(NVIC->IP[x])的7,6位表示的是搶占優(yōu)先級。5,4表示的是優(yōu)先級。
......
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
.......
//這里進行優(yōu)先級的設(shè)置：通過上面的設(shè)置可以知道搶占優(yōu)先級和子優(yōu)先級的范圍都是3~0;
//那么這樣就設(shè)置好了一個中斷的優(yōu)先級




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STM32 中斷與嵌套NVIC 快速入門。
//netjob2008-8-1
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我也是靠看這本書才弄懂的：

Cortex-M3 權(quán)威指南

Joseph Yiu 著

宋巖 譯

其實很簡單。

//CM3 有 最多240個中斷（通常外部中斷寫作IRQs），就是 軟件上說的 IRQ_CHANAELx(中斷通道號x)

每個中斷有自己的可編程的中斷優(yōu)先級【 有唯一對應(yīng)的 中斷優(yōu)先級寄存器 】.

由于CM3支持 硬件中斷嵌套，所以可以有 256 級的可編程優(yōu)先級和 256級中斷嵌套【 書上稱：搶占（preempt） 優(yōu)先級】

所以大家可以設(shè):

IRQ CHANAEL 0 通道 = 2中斷優(yōu)先級

WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0中斷優(yōu)先級

PVD

聯(lián)到EXTI的電源電壓檢測(PVD)中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 255中斷優(yōu)先級

RTC 實時時鐘(RTC)全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 10中斷優(yōu)先級

EXTI0 EXTI線0中斷.....

IRQ CHANAEL 239 通道 =(0

這個實在是太恐怖了！ 是的，其實CM3 并沒有這樣做。

實在的芯片例如STM32等就只有設(shè)計來可用才64級可編程優(yōu)先級和8級中斷嵌套。

對 64級中斷就是說：（ INT0 到 INT63）這個大家比較好理解，其它的64···239就不用了。

IRQ CHANAEL 0 。。。 IRQ CHANAEL63

而8級中斷嵌套這又是何解呢？ 是這樣的，上面說 一個 【中斷】對應(yīng)一個【中斷優(yōu)先級寄存器】，而這個寄存器是 8 位的。 當然就是 256級了。而現(xiàn)在就用了 它其中的 BIT7,IT6,BIT5

三位來表示，而且是MSB對齊的。 用了3 個位來表達優(yōu)先級(MSB 對齊的我們能夠使用的8 個優(yōu)先級為：0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0 以及0xE0。)

這樣我們在【中斷優(yōu)先級寄存器】就不能按理論的填 0到255之間的數(shù)了，而只能填0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0 以及0xE0。)

所以大家可以設(shè):

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20中斷優(yōu)先級

WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40中斷優(yōu)先級

PVD

聯(lián)到EXTI的電源電壓檢測(PVD)中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20中斷優(yōu)先級

RTC 實時時鐘(RTC)全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0中斷優(yōu)先級

EXTI0 EXTI線0中斷

.....

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 的優(yōu)先級都是0X20, 這怎么辦？

//

如果優(yōu)先級完全相同的多個異常同時懸起，則先響應(yīng)異常編號最小的那一個。如IRQ#0會比IRQ #3 先得到響應(yīng)，而且文中還講了 【優(yōu)先級分組】，這又是什么回事？ 其實我回頭看來，這個【優(yōu)先級分組】和【搶占優(yōu)先級】【亞優(yōu)先級】都毫無意義的。

如果當時用 256級即是把【中斷優(yōu)先級寄存器】的8位都全用上，就沒這個必要了。還什么優(yōu)先級分組呢！

就是因為廠家現(xiàn)在【偷工減料】，才搞出這個明堂來的。

是這樣的，在應(yīng)用程序中斷及復(fù)位控制寄存器(AIRCR) 中的 10：8位【3位】是表示【優(yōu)先級分組】它作用主要是用于對【中斷優(yōu)先級寄存器】『我們現(xiàn)在中用了BIT7,BIT6,BIT5三位』的功能的說明。

有一個表，在《Cortex-M3 權(quán)威指南》的110頁， 例如我們把AIRCR的10：8位設(shè)為【5】 ，查表可得【搶占優(yōu)先級】＝【7：6】，【亞優(yōu)先級】＝【5：0】，對于【中斷優(yōu)先級寄存器】只用了BIT7,6,5, 因此我們可以看作是【7：6】，【5】。那4－0 可以不管。

現(xiàn)在我們的 IRQ0=0X20, IRQ3=0X20, 也就是【0 0 1 0】『bit7=0,bit6=0,bit5=1,bit4=0』 因為大家（IRQ0/IRQ3)的 【搶占優(yōu)先級】＝【7：6】都是0，說明它們的中斷相應(yīng)級別是一樣的。再繼續(xù)判斷它們哪個更優(yōu)先的責任就要看【5】，結(jié)果連【5】都是一樣的！

那就按默認：

// 如果優(yōu)先級完全相同的多個異常同時懸起，則先響應(yīng)異常編號最小的那一個。如IRQ#0會比IRQ #3 先得到響應(yīng)，由于CM3沒有 進中斷【關(guān)全局中斷相應(yīng)】這事，只要是中斷通道打開了，就會存在通道間的 嵌套，即是會發(fā)生【搶占】的情況了。

上面就簡短的說明，如果要詳細理解，可以看《Cortex-M3 權(quán)威指南》。有任何理解不當，請各位多多指教！

補充注意：

“2）搶占式優(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關(guān)系；”

所以大家可以設(shè):

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20中斷優(yōu)先級WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40中斷優(yōu)先級PVD

聯(lián)到EXTI的電源電壓檢測(PVD)中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20中斷優(yōu)先級RTC 實時時鐘(RTC)全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0中斷優(yōu)先級EXTI0 EXTI線0中斷

這樣 0 通道和3 通道就不會有嵌套情況，而是0 通道按默認比3 通道優(yōu)先高些。而0 通道與1 通道就會有嵌套情況。

芯片復(fù)位后，默認的優(yōu)先級分組 是 0， 就是 【7：1】表示搶占式優(yōu)先級，【0】表示亞優(yōu)先級， 這樣對于MSB對齊的 8 個優(yōu)先級為：0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0 以及0xE0。)

使用就很方便了，建議大家就用默認的默認的優(yōu)先級分組 是0，也就是復(fù)位后的值，哈哈！

例如下面的兩個按鍵，都使用外中斷方式， 使用了PD.3,和PD.4兩個引腳。這兩個中斷的優(yōu)先級都是0X20，按默認的優(yōu)先級分組，它們之間不會發(fā)生中斷嵌套。



STM32_Nvic_Regs->Priority[9].all=0x20;// 中斷的優(yōu)先級是 0X20

STM32_Nvic_Regs->Enable[0].bit.INT9=1;// 開INT9 中斷IRQ9



STM32_Nvic_Regs->Priority[10].all=0x20;// 中斷的優(yōu)先級是 0X20

STM32_Nvic_Regs->Enable[0].bit.INT10=1; // 開INT10 中斷IRQ10