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        stm32 嵌套向量中斷控制器NVIC

        作者: 時間:2016-11-13 來源:網絡 收藏
        嵌套向量中斷控制器(NVIC)和處理器核的接口緊密相連,可以實現(xiàn)低延遲的中斷處理和高效地處理晚到的中斷。 嵌套向量中斷控制器管理著包括內核異常等中斷
        NVIC 相關的函數包含在 misc.c 文件中
        void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)
        void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
        void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset)
        void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState)
        void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
        其中,void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset)的作用已經分析過了。
        1. void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
        首先應該設置中斷優(yōu)先級組,分了組之后后面才好 分配搶占優(yōu)先級和搶占優(yōu)先級 。
        來看分組的參數
        2.void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)
        涉及4個參數
        uint8_t NVIC_IRQChannel; 中斷通道
        /*!< Specifies the IRQ channel to be enabled or disabled.
        This parameter can be a value of @ref IRQn_Type
        (For the complete STM32 Devices IRQ Channels list, please
        refer to stm32f10x.h file) */
        uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; 搶占優(yōu)先級
        /*!< Specifies the pre-emption priority for the IRQ channel
        specified in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value
        between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */
        uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; 響應優(yōu)先級
        /*!< Specifies the subpriority level for the IRQ channel specified
        in NVIC_IRQChannel. This parameter can be a value
        between 0 and 15 as described in the table @ref NVIC_Priority_Table */
        FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; 使能位
        /*!< Specifies whether the IRQ channel defined in NVIC_IRQChannel
        will be enabled or disabled.
        This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE */
        通過配置搶占優(yōu)先級 實現(xiàn)中斷的嵌套。
        響應優(yōu)先級只能排隊,不能嵌套。
        搶占的情況下,優(yōu)先級高的就先執(zhí)行,注意數字越小,優(yōu)先級越高。
        排隊的情況下,在同樣排隊等待的情況,數字小的先執(zhí)行。
        平等的情況:NVIC_PriorityGroup_0
        NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;
        NVIC_IRQChannelSubPriority=0;
        這樣的配置就按照中斷發(fā)生的先后順序執(zhí)行。
        3 void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset)
        這個是用在IAP上面的,前面已經分析過了。
        4 void NVIC_SystemLPConfig(uint8_t LowPowerMode, FunctionalState NewState)
        選擇進入低功耗狀態(tài)下的中斷控制
        5 void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
        Configures the SysTick clock source 配置滴答定時器的時鐘源

        附錄:
        csdn 上的一篇關于NVIC 的說明http://blog.csdn.net/denghuanhuandeng/article/details/8350392

        STM32的NVIC理解(綠色和深綠色分別為其他優(yōu)秀網友成果,真誠的感謝。現(xiàn)拷貝過來匯總方便大家學習,如若構成侵權請及時聯(lián)系)

        例程: /* Configure one bit for preemption priority */
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

        /* Enable the WAKEUP_BUTTON_EXTI_IRQn Interrupt */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WAKEUP_BUTTON_EXTI_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = PreemptionPriorityValue;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

        /* Enable the KEY_BUTTON_EXTI_IRQn Interrupt */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = KEY_BUTTON_EXTI_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

        /* Configure the SysTick Handler Priority: Preemption priority and subpriority */
        NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, NVIC_EncodePriority(NVIC_GetPriorityGrouping(), !PreemptionPriorityValue, 0));
        這兩日被些許瑣事所牽,身心俱累,本無心記錄,但回想前幾天的點滴收獲,無錄甚是可惜,于是身倚椅,旁敲鍵盤記之,唯慰藉自己及共享同道仁友。廢言不再多,就此入題。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/316359.htm

        NVIC,中文名嵌套中斷向量控制器,是Cortex-M3系列控制器內部獨有集成單元,與CPU結合緊密,降低中斷延遲時間并且能更加高效處理后續(xù)中斷。舉個例子,比如火車站買票,那些火車站的規(guī)章制度就是NVIC,規(guī)定學生和軍人有比一般人更高優(yōu)先級,它們則給你單獨安排個窗口,同學與同學之間也有區(qū)別,那就是你也得排隊,也就是你的組別(搶斷優(yōu)先級)和你的排隊序號(響應優(yōu)先級)決定你何時能買到票。

        搶斷優(yōu)先級,顧名思義,能再別人中斷是搶占別人中斷,實現(xiàn)中斷嵌套。響應優(yōu)先級則只能排隊,不能搶在前面插別人的對,即不能嵌套。

        STM32中指定優(yōu)先級的寄存器為4位,其定義如下:

        第0組:所有4位用于指定響應優(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位用于指定響應優(yōu)先級
        第4組:所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級

        以上定義也稱作中斷優(yōu)先級分組,相關內容在STM32固件庫的misc.h文件中有詳細定義。

        基礎了解了就可以對中斷進行操作了。

        第一步:使用void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)函數對優(yōu)先級分組配置。NVIC_PriorityGroup可以配置為

        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

        例如:NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0)配置為0組。

        第二步:中斷初始化結構體配置,結構體類型定義如下:

        typedef struct

        {

        uint8_t NVIC_IRQChannel;

        uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; //搶斷優(yōu)先級

        uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; //響應優(yōu)先級

        FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;

        } NVIC_InitTypeDef;

        例如:STM32外部中斷0配置如下

        EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;

        EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //搶占優(yōu)先級別(0~1)

        EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 7; //響應優(yōu)先級別(0~7)

        EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

        第三步:中斷初始化結構體初始化操作如下

        NVIC_Init(&EXTI_NVIC_InitStructure);

        第四步:開關總中斷操作。在STM32中是通過改變CPU優(yōu)先級來允許和禁止中斷的。

        (1) 下面兩個函數等效關閉總中斷

        void NVIC_SETPRIMASK(void);
        void NVIC_SETFAULTMASK(void);

        (2) 下面兩個函數等效開放總中斷

        void NVIC_RESETPRIMASK(void);
        void NVIC_RESETFAULTMASK(void);

        (3) 常用操作是先關后開中斷

        NVIC_SETPRIMASK(); // Disable Interrupts
        NVIC_RESETPRIMASK(); // Enable Interrupts

        兩種類型函數要成對使用。

        STM32有43個channel的settable的中斷源;AIRC(Application Interrupt and Reset Register)寄存器中有用于指定優(yōu)先級的4 bits。這4個bits用于分配preemption優(yōu)先級和sub優(yōu)先級,在STM32的固件庫中定義如下

        #define NVIC_PriorityGroup_0 ((u32)0x700)
        #define NVIC_PriorityGroup_1 ((u32)0x600)
        #define NVIC_PriorityGroup_2 ((u32)0x500)
        #define NVIC_PriorityGroup_3 ((u32)0x400)
        #define NVIC_PriorityGroup_4 ((u32)0x300)

        形象化的理解是:

        你是上帝,
        造了43個人,這么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(yōu)先級->階級;每個階級內部,有一些階層,sub優(yōu)先級->階層;

        如果按照NVIC_PriorityGroup_4這么分,就分為了16個階級(1個階層就是1個preemption優(yōu)先級),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(yōu)先級),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; // 指定搶占式優(yōu)先級別1,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(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關系)
        還有,如果他們兩個同時想做事,因為沒有階層,那么就根據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; // 指定搶占式優(yōu)先級別1,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這么分,就分為了8個階級(1個階級是1個preemption優(yōu)先級),每個階級內有2個階層(sub優(yōu)先級);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(yōu)先級),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; // 指定搶占式優(yōu)先級別1,可取0-7
        還需要指定他的階層:
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應優(yōu)先級別0,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; // 指定搶占式優(yōu)先級別0,可取0-7
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優(yōu)先級別1

        那么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(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關系)
        如果他們兩個同時想做事,因為前者的階層高,所以前者優(yōu)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; // 指定搶占式優(yōu)先級別0,可取0-7
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應優(yōu)先級別1

        USART1_IRQChannel的優(yōu)先級最高,當前面兩個人做事的時候,他都可以打斷(嵌套)。

        以下的類推。


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