STM32中中斷優先級理解

很多人在配置STM32中斷時對固件庫中的這個函數NVIC_PriorityGroupConfig()——配置優先級分組方式,會很不理解,尤其是看中文翻譯版的,因爲中文翻譯版裏把這裏翻譯成“先佔優先級和從優先級”這樣翻譯其實是不對的,很容易讓人誤解。爲了便於大家理解,有必要先解釋兩個概念:

搶佔式優先級/響應優先級:

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

    具有高搶佔式優先級的中斷可以在具有低搶佔式優先級的中斷處理過程中被響應,即中斷嵌套,或者說高搶佔式優先級的中斷可以嵌套在低搶佔式優先級的中斷中。

當兩個中斷源的搶佔式優先級相同時,這兩個中斷將沒有嵌套關係,當一箇中斷到來後,如果正在處理另一箇中斷,這個後到來的中斷就要等到前一箇中斷處理完之後才能被處理。如果這兩個中斷同時到達,則中斷控制器根據他們的響應優先級高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶佔式優先級和響應優先級都相等,則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

看了上面的介紹後,相信大家都明白了這裏面的關係了,總結下便是:搶佔式優先級>響應優先級>中斷表中的排位順序(其中“>”理解爲比較的方向)。

  正是因爲每個中斷源都需要被指定這兩種優先級,就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優先級;在Cortex-M3中定義了8個比特位用於設置中斷源的優先級,這8個比特位可以有8種分配方式,如下:

  1.所有8位用於指定響應優先級

  2.最高1位用於指定搶佔式優先級,最低7位用於指定響應優先級

  3.最高2位用於指定搶佔式優先級,最低6位用於指定響應優先級

  4.最高3位用於指定搶佔式優先級,最低5位用於指定響應優先級

  5.最高4位用於指定搶佔式優先級,最低4位用於指定響應優先級

  6.最高5位用於指定搶佔式優先級,最低3位用於指定響應優先級

  7.最高6位用於指定搶佔式優先級,最低2位用於指定響應優先級

  8.最高7位用於指定搶佔式優先級,最低1位用於指定響應優先級

  以上便是優先級分組的概念,但是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先級,因此STM32把指定中斷優先級的寄存器位減少到4位,這4個寄存器位的分組方式如下:

   第0組:所有4位用於指定響應優先級

   第1組:最高1位用於指定搶佔式優先級,最低3位用於指定響應優先級

   第2組:最高2位用於指定搶佔式優先級,最低2位用於指定響應優先級

   第3組:最高3位用於指定搶佔式優先級,最低1位用於指定響應優先級

   第4組:所有4位用於指定搶佔式優先級

這裏便對於於文章最前提到的固件庫裏相關的函數了——NVIC_PriorityGroupConfig(u32   NVIC_PriorityGroup),函數的參數共有5種:

    這個函數的參數(NVIC_PriorityGroup值)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

 這其實也很好理解,比如選擇NVIC_PriorityGroup_1,那麼搶佔式優先級便佔一位,也就是說可以有2^1個級別,可以設置爲0和1,而響應優先級則佔3位,也就是說可以有2^3個選擇,可以設置爲0~7;總共來說就可以區別>16種優先級(爲什麼大於而不是等於,想想就應該明白了)

舉個例子吧,假如現在有4個外部中斷,還有一個EXTI9_5中斷,那麼如果選擇優先級分組爲第1組,那麼搶佔式優先級便只有兩種,5箇中斷就至少有3個在搶佔式優先級上是相同的優先級上,其他兩個在令一優先級別。接着設置響應優先級可以有8種選擇;假如現在同時有兩個搶佔式優先級別相同的中斷髮生,那麼處理的順序是誰的響應優先級高則誰優先進入中斷,另外這點是需要注意的,如果此時進入這個中斷之後又來了一個搶佔式優先級相同但是響應優先級更高的中斷,這時也是不會打斷已有的中斷的。


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