在 MDK 内，与NVIC 相关的寄存器，MDK 为其定义了如下的结构体：

typedef struct
{
vu32 ISER[2];
u32 RESERVED0[30];
vu32 ICER[2];
u32 RSERVED1[30];
vu32 ISPR[2];
u32 RESERVED2[30];
vu32 ICPR[2];
u32 RESERVED3[30];
vu32 IABR[2];
u32 RESERVED4[62];
vu32 IPR[15];
} 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]：ISER 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。 具体为什么这么设计， 请看 《CM3 权威指南》 第 125 页，NVIC 概览一章。
 
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 中中断分组的设置来决定。
 
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 :
 
组  AIRCR[10：8]        bit[7：4]分配情况                       分配结果
 
0      111                              0：4                    0 位抢占优先级， 4 位响应优先级
 
1      110                              1：3                    1 位抢占优先级， 3 位响应优先级
 
2      101                              2：2                    2 位抢占优先级， 2 位响应优先级
 
3      100                              3：1                    3 位抢占优先级， 1 位响应优先级
 
4      011                              4：0                    4 位抢占优先级， 0 位响应优先级
 
  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。结合实例说明一下：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。上面例子中的中断 3 和中断 7 都可以打断中断 6 的中断。
而中断 7 和中断 3 却不可以相互打断！
 
   通过以上介绍，我们熟悉了 STM32 中断设置的大致过程。接下来我们介绍如何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。首先要讲解的是中断优先级分组函数 NVIC_PriorityGroupConfig，其函数申明如下：


void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup);


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。这个函数我们可以找到其实现：


void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
{
assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(NVIC_PriorityGroup));
SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
}


从函数体可以看出， 这个函数唯一目的就是通过设置 SCB->AIRCR 寄存器来设置中断优先级分组，这在前面寄存器讲解的过程中已经讲到。而其入口参数通过双击选中函数体里面的“IS_NVIC_PRIORITY_GROUP”然后右键“Go to defition of …”可以查看到为：


#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))


这也是我们上面表 4.5.1 讲解的，分组范围为 0-4。比如我们设置整个系统的中断优先级分组值为 2，那么方法是：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

这样就确定了一共为“2 位抢占优先级，2 位响应优先级” 。设置好了系统中断分组，那么对于每个中断我们又怎么确定他的抢占优先级和响应优先级呢？下面我们讲解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，我们可以看看结构体的成员变量：

typedef struct
{
uint8_t NVIC_IRQChannel;
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;
} NVIC_InitTypeDef;
 

NVIC_InitTypeDef 结构体中间有三个成员变量，这三个成员变量的作用是：
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。
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：定义这个中断的抢占优先级别。
NVIC_IRQChannelSubPriority：定义这个中断的子优先级别。
NVIC_IRQChannelCmd：该中断是否使能。
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：（通常用NVIC_Init()表示）


USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口 1 中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;// 抢占优先级为 1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;// 子优先级位 2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据上面指定的参数初始化 NVIC 寄存器


中断优先级设置的步骤：
 
1.  系统运行开始的时候设置中断分组。确定组号，也就是确定抢占优先级和子优先级的分配位数。调用函数为NVIC_PriorityGroupConfig();
 2.  设置所用到的中断的中断优先级别。对每个中断调用函数为 NVIC_Init();

中断向量  

中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址。

运行过程 

在中断响应过程中，CPU通过从接口电路获取的中断类型号（中断向量号）计算对应中断向量在表中的位置，并从中断向量表中获取中断向量，将程序流程转向中断服务程序的入口地址。



图一  中断函数声明 


图二  配置中断服务函数 


图三  设置中断服务函数的底层库函数

举例 

上图是利用山外K60库配置PORTC和DMA0的中断服务函数实例 

图二中PORTC_IRQHandler是需要设置的中断服务程序（用户自己设置），PORTC_VECT0Rn是中断向量表中的中断向量（K60底层已设置）。set_vector_handler函数的意义是将PORTC_IRQHandler的地址（PORTC_IRQHandler在图一中是定义的函数名，在图二中代表该函数在内存中的首地址）“赋值”给中断向量PORTC_VECT0Rn。 

简单来说，set_vector_handler(PORTC_VECT0Rn, PORTC_IRQHandler);的作用是把PORTC_IRQHandler添加到中断向量表中。 

K60在获取中断类型号（码）后，经计算（中断类型码*4）得到该中断类型服务子程序入口地址在中断向量表的位置（即中断向量PORTC_VECT0Rn），然后从中取出这个地址(PORTC_IRQHandler)，转到相应的子程序(void PORTC_IRQHandle())。

简单来说，中断向量指向地址，该地址下存放的是用户需要在中断时执行的函数。 

先获取中断类型号，再在中断向量表中找中断向量，指向一个地址，执行其中的中断服务程序。

下图为山外K60平台部分中断号类型声明和中断向量表编号声明 


如有错误，欢迎指正!

1.设置中断向量优先级分组（主次优先级）

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); //中断向量优先级配置





ST的注释：那一组代表了什么样的主次优先级排位，比如：第0组，主优先级0位，次优先级4位表示16种级别，那就是第一优先级无效。

在STM32F20xxx Cortex-M3 编程手册中找到了定义：



2.设置中断向量的主次优先级：



中断优先级的寄存器表，STM32F207有81个中断，每组的中断的优先级用八位表示。每个寄存器32位，可以表示四组中断优先级。用21个寄存器表示。

2.1.每组中断优先级分配：



每组八位表示主次优先级，高四位有效，低四位无效。

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ETH_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//主优先级

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//次优先级

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

目录

 

几个概念：

1、USART初始化

2、USART中断配置---内嵌中断向量控制器

3、一种串口发送格式化数据方法

 


几个概念：

内嵌向量中断控制器:Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)

向量中断即中断源的识别标志，可用来存放中断服务程序的入口地址或跳转到中断服务程序的入口地址。

中断向量是指早期的微机系统中将由硬件产生的中断标识码（中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址）。

缺省值【quē shěng zhí】（default value）就是默认值。是指一个属性、参数在被赋初值之前编译器自动赋予的值。计算机软件要求用户输入某些值而用户未给定时，系统自动赋予的事先设定的数值。

IRQ全称为Interrupt Request，即是“中断请求”的意思


1、USART初始化

引脚图：


@杜洋电子工作室




这里只列举有关USART1的设置：

void USART1_Init(u32 bound){ //串口1初始化并启动
    //GPIO端口设置
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;	 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
     //USART1_TX   PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
    //USART1_RX	  PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
   //Usart1 NVIC 配置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//使能USART1的IRQ通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器 
   //USART 初始化设置
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启ENABLE/关闭DISABLE中断
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口 
}

官方手册中给的有关引脚模式的配置：



2、USART中断配置---内嵌中断向量控制器

中断初始化句柄结构：



参数解析：





 

什么是先占优先级和从优先级

 

使能和失能中断：





串口数据接收函数（中断法）：

void USART1_IRQHandler(void){ //串口1中断服务程序（固定的函数名不能修改）	
	u8 Res;
	//以下是字符串接收到USART1_RX_BUF[]的程序，(USART1_RX_STA&0x3FFF)是数据的长度（不包括回车）
	//当(USART1_RX_STA&0xC000)为真时表示数据接收完成，即超级终端里按下回车键。
	//在主函数里写判断if(USART1_RX_STA&0xC000)，然后读USART1_RX_BUF[]数组，读到0x0d 0x0a即是结束。
	//注意在主函数处理完串口数据后，要将USART1_RX_STA清0
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)		
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//读取接收到的数据
		printf("%c",Res); //把收到的数据以 a符号变量 发送回电脑		
		if((USART1_RX_STA&0x8000)==0){//接收未完成			
			if(USART1_RX_STA&0x4000){//接收到了0x0d				
				if(Res!=0x0a)USART1_RX_STA=0;//接收错误,重新开始
				else USART1_RX_STA|=0x8000;	//接收完成了 
			}else{ //还没收到0X0D					
				if(Res==0x0d)USART1_RX_STA|=0x4000;
				else{
					USART1_RX_BUF[USART1_RX_STA&0X3FFF]=Res ; //将收到的数据放入数组
					USART1_RX_STA++;	//数据长度计数加1
					if(USART1_RX_STA>(USART1_REC_LEN-1))USART1_RX_STA=0;//接收数据错误,重新开始接收	  
				}		 
			}
		}   		 
	} 
} 

3、一种串口发送格式化数据方法

这里用USART1来举例（虽然使用printf也能实现相同效果）：

void USART1_printf (char *fmt, ...){ 
	char buffer[USART1_REC_LEN+1];  // 数据长度
	u8 i = 0;	
	va_list arg_ptr;
	va_start(arg_ptr, fmt);  
	vsnprintf(buffer, USART1_REC_LEN+1, fmt, arg_ptr);
	while ((i < USART1_REC_LEN) && (i < strlen(buffer))){
        USART_SendData(USART1, (u8) buffer[i++]);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET); 
	}
	va_end(arg_ptr);
}