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  • 2019-12-11 17:20:41

    stm32中断优先级分组

    转载:http://news.eeworld.com.cn/mcu/article_2018053039408.html

    一、抢占优先级和响应优先级
    STM32 的中断向量具有两个属性,一个为抢占属性,另一个为响应属性,其属性编号越小,表明它的优先级别越高。 抢占,是指打断其他中断的属性,即因为具有这个属性会出现嵌套中断(在执行中断服务函数A 的过程中被中断B 打断,执行完中断服务函数B 再继续执行中断服务函数A),抢占属性由NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 的参数配置。 而响应属性则应用在抢占属性相同的情况下,当两个中断向量的抢占优先级相同时,如果两个中断同时到达, 则先处理响应优先级高的中断, 响应属性由NVIC_IRQChannelSubPriority 参数配置。例如,现在有三个中断向量,如下表。 若内核正在执行C 的中断服务函数,则它能被抢占优先级更高的中断A 打断,由于B和C 的抢占优先级相同,所以C 不能被B 打断。但如果B 和C 中断是同时到达的,内核就会首先响应响应优先级别更高的B 中断。

    二、NVIC 的优先级组
    在配置优先级的时候,还要注意一个很重要的问题,即中断种类的数量。NVIC 只可以配置16 种中断向量的优先级,也就是说,抢占优先级和响应优先级的数量由一个4 位的数字来决定,把这个4 位数字的位数分配成抢占优先级部分和响应优先级部分。有5 组分配方式:q 第0 组: 所有4 位用来配置响应优先级。即16 种中断向量具有都不相同的响应优先级。
    第1 组:最高1 位用来配置抢占优先级,低3 位用来配置响应优先级。表示有2 种级别的抢占优先级(0 级,1 级),有8 种响应优先级,即在16 种中断向量之中,有8 种中断,其抢占优先级都为0 级,而它们的响应优先级分别为0~7,其余8 种中断向量的抢占优先级则都为1 级,响应优先级别分别为0~7。
    第2 组:2 位用来配置抢占优先级,2 位用来配置响应优先级。即4 种抢占优先级,4 种响应优先级。
    第3 组:高3 位用来配置抢占优先级,最低1 位用来配置响应优先级。即有8 种抢占优先级,2 种响应2 优先级。q
    第4组:所有4 位用来配置抢占优先级,即NVIC 配置的16 种中断向量都是只有抢占属性,没有响应属性。
    要配置这些优先级组,可以采用库函数NVIC_PriorityGroupConfi g(),可输入的参数为NVIC_PriorityGroup_0 ~ NVIC_PriorityGroup_4,分别为以上介绍的5 种分配组。
    于是,有读者觉得疑惑了,如此强大的STM32,所有GPIO都能够配置成外部中断,USART、ADC 等外设也有中断,而NVIC 只能配置16 种中断向量,那么在某个工程中使用超过16 个中断怎么办呢?注意NVIC 能配置的是16 种中断向量,而不是16 个,当工程中有超过16 个中断向量时,必然有两个以上的中断向量是使用相同的中断种类,而具有相同中断种类的中断向量不能互相嵌套。

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    一、SCB-AIRCR寄存器 首先,对STM32中断进行分组...注意:中断优先级分组一般只进行一次。随意改变会产生意想不到的执行结果。 二、中断优先级分组函数 void NVIC_PriorityGroupConfig(nint32_t NVIC_PriorityGro...

    一、SCB-AIRCR寄存器

    首先,对STM32中断进行分组,0——4.同时,每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级。
     

    1、 高抢占可以打断正在执行的低抢占
    2、 抢占相等,高响应不能打断低响应
    3    抢占相等,两个中断同时发生,高响应先执行
    4、 抢占和响应都相等,先来先执行

    注意:中断优先级分组一般只进行一次。随意改变会产生意想不到的执行结果。

    二、中断优先级分组函数

    void NVIC_PriorityGroupConfig(nint32_t NVIC_PriorityGroup)
    {
     assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup));
     SCB->AIRCR=AIRCR_VECTKEY_MASK|NVIC_PriorityGoup;
    }

    例如:NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGoup_2);//分组二

    三、中断优先级设置步骤

     

    展开全文
  • 1.NVIC中断优先级分组 NVIC的全称是Nested vectoredinterrupt controller,即嵌套向量中断控制器。STM32F中文参考手册中搜索向量表可以找到相应的中断说明。 CM4/CM7 内核支持256个中断,其中包含了16个内核中断和...

    STM32-中断优先级管理NVIC

    1.NVIC中断优先级分组

    NVIC的全称是Nested vectoredinterrupt controller,即嵌套向量中断控制器。STM32F中文参考手册中搜索向量表可以找到相应的中断说明。
    CM4/CM7 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。
    STM32F4/F7并没有使用CM4内核的全部东西,而是只用了它的一部分。
    STM32F40xx/STM32F41xx总共有92个中断。10个内核中断,82个可屏蔽中断。
    STM32F42xx/STM32F43xx则总共有97个中断。10个内核中断,87个可屏蔽中断。
    STM32F76x总共118个中断,10个内核中断,108个可屏蔽中断。

    STM32具有16级可编程的中断优先级,而我们常用的就是这些可屏蔽中断。

    几十个中断,怎么管理?

    首先,对STM32中断进行分组,组0~4。同时,对每个中断设置一个抢占优先级和一个响应优先级值。

    分组配置是在寄存器SCB->AIRCR中配置: IP bit[7:4]有4位,2^4=16,所以说它们的优先级可以有16个值,这时候如果是2位抢占优先级,那么它的值可能为0、1、2、3。也就是抢占优先级可以取0到3 。首先进行分组来决定几位抢占优先级、几位响应优先级。数越小它的优先级越高。

    AIRCR[10:8]IP bit[7:4]分配情况分配结果
    01110:40位抢占优先级,4位响应优先级
    11101:31位抢占优先级,3位响应优先级
    21012:22位抢占优先级,2位响应优先级
    31003:13位抢占优先级,1位响应优先级
    40114:04位抢占优先级,0位响应优先级

    抢占优先级 & 响应优先级区别:

    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。抢占决定了是否能打断别人。
    抢占优先级相同的中断,高响应优先级不可以打断低响应优先级的中断。
    抢占优先级相同的中断,当两个中断同时发生的情况下,哪个响应优先级高,哪个先执行。
    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;

    举例:

    假定设置中断优先级组为2,然后设置

    中断3(RTC中断)的抢占优先级为2,响应优先级为1。

    中断6(外部中断0)的抢占优先级为3,响应优先级为0

    中断7(外部中断1)的抢占优先级为2,响应优先级为0。

    那么这3个中断的优先级顺序为:中断7>中断3>中断6。

    一般情况下,系统代码执行过程中,只设置一次中断优先级分组,比如分组2,设置好分组之后一般不会再改变分组。随意改变分组会导致中断管理混乱,程序出现意想不到的执行结果。

    中断优先级分组函数位于HALLIB中的stm32f7xx_hal_cortex.c:void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup);

    void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
    {
      /* Check the parameters */
      assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(PriorityGroup));
      
      /* Set the PRIGROUP[10:8] bits according to the PriorityGroup parameter value */
      NVIC_SetPriorityGrouping(PriorityGroup);
    }
    

    可以找到IS_NVIC_PRIORITY_GROUP的定义,进而确定PriorityGroup参数怎么写。

    #define IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(GROUP) (((GROUP) == NVIC_PRIORITYGROUP_0) || \
                                           ((GROUP) == NVIC_PRIORITYGROUP_1) || \
                                           ((GROUP) == NVIC_PRIORITYGROUP_2) || \
                                           ((GROUP) == NVIC_PRIORITYGROUP_3) || \
                                           ((GROUP) == NVIC_PRIORITYGROUP_4))
    

    在stm32f7xx_hal.c中可以找到HAL_Init函数:其中HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);可以看到中断分组为2 。

    HAL_StatusTypeDef HAL_Init(void)
    {
      /* Configure Flash prefetch and Instruction cache through ART accelerator */ 
    #if (ART_ACCLERATOR_ENABLE != 0)
       __HAL_FLASH_ART_ENABLE();
    #endif /* ART_ACCLERATOR_ENABLE */
    
      /* Set Interrupt Group Priority */
      HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);
    
      /* Use systick as time base source and configure 1ms tick (default clock after Reset is HSI) */
      HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY);
      
      /* Init the low level hardware */
      HAL_MspInit();
      
      /* Return function status */
      return HAL_OK;
    }
    

    2.NVIC中断优先级设置

    分组设置好之后,怎么设置单个中断的抢占优先级和响应优先级?

    中断设置相关寄存器:

    _IO uint8_t IP[240]; //中断优先级控制的寄存器组

    _IO uint32_t ISER[8]; //中断使能寄存器组
    _IO uint32_t ICER[8]; //中断失能寄存器组
    _IO uint32_t ISPR[8]; //中断挂起寄存器组
    _IO uint32_t ICPR[8]; //中断解挂寄存器组
    _IO uint32_t IABR[8]; //中断激活标志位寄存器组

    位于core_cm7.h中:NVIC_Type结构体中成员变量就是那些寄存器。

    /**
      \brief  Structure type to access the Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC).
     */
    typedef struct
    {
      __IOM uint32_t ISER[8U];               /*!< Offset: 0x000 (R/W)  Interrupt Set Enable Register */
            uint32_t RESERVED0[24U];
      __IOM uint32_t ICER[8U];               /*!< Offset: 0x080 (R/W)  Interrupt Clear Enable Register */
            uint32_t RSERVED1[24U];
      __IOM uint32_t ISPR[8U];               /*!< Offset: 0x100 (R/W)  Interrupt Set Pending Register */
            uint32_t RESERVED2[24U];
      __IOM uint32_t ICPR[8U];               /*!< Offset: 0x180 (R/W)  Interrupt Clear Pending Register */
            uint32_t RESERVED3[24U];
      __IOM uint32_t IABR[8U];               /*!< Offset: 0x200 (R/W)  Interrupt Active bit Register */
            uint32_t RESERVED4[56U];
      __IOM uint8_t  IP[240U];               /*!< Offset: 0x300 (R/W)  Interrupt Priority Register (8Bit wide) */
            uint32_t RESERVED5[644U];
      __OM  uint32_t STIR;                   /*!< Offset: 0xE00 ( /W)  Software Trigger Interrupt Register */
    }  NVIC_Type;
    
    

    对于每个中断怎么设置优先级?

    中断优先级控制的寄存器组:IP[240],全称是:Interrupt Priority Registers

    240个8位寄存器,每个中断使用一个寄存器来确定优先级。STM32F40x系列一共82个可屏蔽中断,使用IP[81]~IP[0]。

    每个IP寄存器的高4位用来设置抢占和响应优先级(根据分组),低4位没有用到。

    在stm32f7xx_hal_cortex.c可找到:

    /**
      * @brief  Sets the priority of an interrupt.
      * @param  IRQn: External interrupt number.
      *         This parameter can be an enumerator of IRQn_Type enumeration
      *         (For the complete STM32 Devices IRQ Channels list, please refer to the appropriate CMSIS device file (stm32f7xxxx.h))
      * @param  PreemptPriority: The preemption priority for the IRQn channel.
      *         This parameter can be a value between 0 and 15
      *         A lower priority value indicates a higher priority 
      * @param  SubPriority: the subpriority level for the IRQ channel.
      *         This parameter can be a value between 0 and 15
      *         A lower priority value indicates a higher priority.          
      * @retval None
      */
    void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t PreemptPriority, uint32_t SubPriority)
    { 
      uint32_t prioritygroup = 0x00;
      
      /* Check the parameters */
      assert_param(IS_NVIC_SUB_PRIORITY(SubPriority));
      assert_param(IS_NVIC_PREEMPTION_PRIORITY(PreemptPriority));
      
      prioritygroup = NVIC_GetPriorityGrouping();
      
      NVIC_SetPriority(IRQn, NVIC_EncodePriority(prioritygroup, PreemptPriority, SubPriority));
    }
    
    

    中断优先级设置步骤:

    • 系统运行后在HAL_Init函数中设置中断优先级分组。调用函数:
      HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);
      //中断优先级分组2 整个系统执行过程中,只设置一次中断分组。
    • 针对每个中断,设置对应的抢占优先级和响应优先级:
      void HAL_NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t
      PreemptPriority, uint32_t SubPriority);
    • 使能中断通道:
      void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn);
    void HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn_Type IRQn)
    {
      /* Check the parameters */
      assert_param(IS_NVIC_DEVICE_IRQ(IRQn));
      
      /* Enable interrupt */
      NVIC_EnableIRQ(IRQn);
    }
    
    
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  • STM32中NVIC中断优先级分组共有5组分配关系,具体分组情况如下图所示。 若两组中断同时请求,先比较抢占优先级大小,数字小者优先级高,再比较响应优先级。 在我们工程中,需先设置NVIC中断优先级分组(注意每...

    STM32中NVIC中断优先级分组共有5组分配关系,具体分组情况如下图所示。

    若两组中断同时请求,先比较抢占优先级大小,数字小者优先级高,再比较响应优先级。

        在我们工程中,需先设置NVIC中断优先级分组(注意每一个工程中断优先级分组仅分一次,尽量不要更改),然后在NVIC_Init()中设置抢占优先级和响应优先级(响应优先级也称“子优先级”)。上表中“分配结果”中的“位”是我们可以设置的优先级的数目,例如设置 优先级分组为3,按分配结果来看我们可以设置抢占优先级的数字为2³=8,即可以设置0、1、2、3、4、5、6、7;我们可以设置响应优先级的数字为2¹=2,即可以设置0、1。也就是我们NVIC_Init()中的      NVIC_InitStruct_EXTI.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =;//设置抢占优先级
    NVIC_InitStruct_EXTI.NVIC_IRQChannelSubPriority =;//设置响应优先级

    注:中断优先级分组,NVIC_PriorityGroupConfig(),在misc.h里.

    在需要多个中断时,设置好优先级,对于程序有着至关重要的作用。

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