STM32 NVIC

 轉自:http://blog.csdn.net/huangtonggao/article/details/6441876

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

具有高搶佔式優先順序的中斷可以在具有低搶佔式優先順序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順序的中斷可以嵌套低搶佔式優先順序的中斷。

當兩個中斷源的搶佔式優先順序相同時，這兩個中斷將沒有嵌套關係，當一個中斷到來後，如果正在處理另一個中斷，這個後到來的中斷就要等到前一個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順序高低來決定先處理哪一個；如果他們的搶佔式優先順序和響應優先順序都相等，則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

既然每個中斷源都需要被指定這兩種優先順序，就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優先順序；在Cortex-M3中定義了8個位元位用於設定中斷源的優先順序，這8個位元位可以有8種分配方式，如下：

所有8位用於指定響應優先順序
最高1位用於指定搶佔式優先順序，最低7位用於指定響應優先順序
最高2位用於指定搶佔式優先順序，最低6位用於指定響應優先順序
最高3位用於指定搶佔式優先順序，最低5位用於指定響應優先順序
最高4位用於指定搶佔式優先順序，最低4位用於指定響應優先順序
最高5位用於指定搶佔式優先順序，最低3位用於指定響應優先順序
最高6位用於指定搶佔式優先順序，最低2位用於指定響應優先順序
最高7位用於指定搶佔式優先順序，最低1位用於指定響應優先順序

這就是優先順序分組的概念。

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順序，因此STM32把指定中斷優先順序的寄存器位減少到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順序
第1組：最高1位用於指定搶佔式優先順序，最低3位用於指定響應優先順序
第2組：最高2位用於指定搶佔式優先順序，最低2位用於指定響應優先順序
第3組：最高3位用於指定搶佔式優先順序，最低1位用於指定響應優先順序
第4組：所有4位用於指定搶佔式優先順序

可以通過調用STM32的韌體庫中的函數NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優先順序分組方式，這個函數的參數有下列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

接下來就是指定中斷源的優先順序，下面以一個簡單的例子說明如何指定中斷源的搶佔式優先順序和響應優先順序：

// 選擇使用優先順序分組第1組
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

// 使能EXTI0中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 指定搶佔式優先順序別1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應優先順序別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; // 指定搶佔式優先順序別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優先順序別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

要注意的幾點是：

1）如果指定的搶佔式優先順序別或響應優先順序別超出了選定的優先順序分組所限定的範圍，將可能得到意想不到的結果；

2）搶佔式優先順序別相同的中斷源之間沒有嵌套關係；

3）如果某個中斷源被指定為某個搶佔式優先順序別，又沒有其它中斷源處於同一個搶佔式優先順序別，則可以為這個中斷源指定任意有效響應優先順序別。

 

 

 

 

下面是一個牛人的理解：

 

 

繞來繞去終於大概明白了。

STM32有43個channel的settable的中斷源；AIRC(Application Interrupt and Reset Register)寄存器中有用於指定優先順序的4 bits。這4個bits用於分配preemption優先順序和sub優先順序，在STM32的韌體庫中定義如下
/* Preemption Priority Group -------------------------------------------------*/
#define NVIC_PriorityGroup_0          ((u32)0x700) /* 0 bits for pre-emption priority
                                                      4 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_1          ((u32)0x600) /* 1 bits for pre-emption priority
                                                      3 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_2          ((u32)0x500) /* 2 bits for pre-emption priority
                                                      2 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_3          ((u32)0x400) /* 3 bits for pre-emption priority
                                                      1 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_4          ((u32)0x300) /* 4 bits for pre-emption priority
                                                      0 bits for subpriority */

形象化的理解是：

你是上帝，
造了43個人，這麼多人要分社會階級和社會階層了；
因為“階級”的詞性比較重；"階層"比較中性,
所以preemption優先順序->階級；每個階級內部，有一些階層，sub優先順序->階層；

如果按照NVIC_PriorityGroup_4這麼分，就分為了16個階級（1個階層就是1個preemption優先順序），0個階層；高階級的人，可以打斷低階級的正在做事的人（嵌套），最多可以完成1個中斷和15級嵌套。
每個階級（每個preemption優先順序），你來指定這43人中，誰進入該階級；一個人叫EXTI0_IRQChannel，你指定他進入“階級8”，則
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 8; // 指定搶佔式優先順序別，可取0-15

另外，在同一階級內部，一個人在做事的時候，另外一個人不能打斷他；（preemption優先順序別相同的中斷源之間沒有嵌套關係）
還有，如果他們兩個同時想做事，因為沒有階層，那麼就根據Vector table中的物理排序，讓排名靠前的人去做；

又有1個人SPI1_IRQChannel，設定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = SPI1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 指定搶佔式優先順序別，可取0-15

SPI1_IRQChannel的階級高，EXTI0_IRQChannel做事的時候可以打斷（嵌套）。

如果按照NVIC_PriorityGroup_3這麼分，就分為了8個階級（1個階級是1個preemption優先順序），每個階級內有2個階層（sub優先順序）；高階級的人，可以打斷低階級的正在做事的人（嵌套），最多可以完成1個中斷和7級嵌套。

每個階級（每個preemption優先順序），你來指定這43人中，誰進入該階級；一個人叫EXTI0_IRQChannel，你指定他進入“階級3”，則：
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // 指定搶佔式優先順序別，可取0-7
還需要指定他的階層：
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應優先順序別，可取0-1

另有1個人叫EXTI9_5_IRQChannel，他的階級和階層設定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // 指定搶佔式優先順序別，可取0-7
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優先順序別

那麼這兩個人是同一階級的兄弟，一個人在做事的時候，另外一個人不能打斷他；（preemption優先順序別相同的中斷源之間沒有嵌套關係）
如果他們兩個同時想做事，因為前者的階層高，所以前者優先。

還有一個人叫USART1_IRQChannel，他的階級和階層設定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 指定搶佔式優先順序別，可取0-7
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優先順序別

USART1_IRQChannel的優先順序最高，當前面兩個人做事的時候，他都可以打斷（嵌套）。

其他的類推。

 

結論：

1）搶佔優先順序越小，優先順序越高；相同搶佔優先順序的中斷不能嵌套；

2）相同搶佔優先順序N個中斷髮生時，響應優先順序越小的中斷首先執行（不能嵌套），如果響應優先順序也均相同，則根據各中斷對應向量表的位置來確定，向量表中越靠前的中斷先響應。