[其他ST产品] STM32中断及NVIC概述

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 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
AD, AN, ST, ic, vi
    参考资料《STM32F4xx 中文参考手册》第十章-中断和事件、《 ARM Cortex™-M4F 技术参考手册》-4.3 章节:NVIC 和 4.4章节:SCB—4.4.5的 AIRCR。

           对51单片机有一定了解的都知道51单片机有5个中断源,2个优先级,通过对IP这个寄存器赋值来进行中断优先级的处理而STM32的中断非常强大,每个外设都可以产生中断,那么STM32如何进行中断优先级的分配呢,这时就用到了NVIC(嵌套向量中断控制器), 支持为数众多的系统异常和外部中断。

 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:27 | 显示全部楼层
下表即为STM32F42系列的中断向量表(了解即可),即中断类型

1633361cdc1b7ad277.png
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:31 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:32 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:33 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:36 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:42 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:47 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:48 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:50 | 显示全部楼层
灰色部分即为内核的系统异常,灰色以外的其他部分即为片上所有外设可以产生的中断。priority值越小,优先级越高。

NVIC(Nested Vectored interrupt  controller)嵌套向量中断控制器,控制着整个芯片中断相关的功能,通过对NVIC寄存器进行配

置可以实现对内核和片上外设的中断的控制。但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对 Cortex-M4内核里面的 NVIC进行裁剪,

把不需要的部分去掉,所以说 STM32的 NVIC 是 Cortex-M4的 NVIC 的一个子集,只是用到了NVIC的一部分功能,其余的保留

以后备用。
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:57 | 显示全部楼层
NVIC 结构体定义,来自固件库头文件:core_cm4.h

typedef struct {
   __IO uint32_t ISER[8]; // 中断使能寄存器
   uint32_t RESERVED0[24];
   __IO uint32_t ICER[8]; // 中断清除寄存器
   uint32_t RSERVED1[24];
   __IO uint32_t ISPR[8]; // 中断使能悬起寄存器
   uint32_t RESERVED2[24];
   __IO uint32_t ICPR[8]; // 中断清除悬起寄存器
   uint32_t RESERVED3[24];
   __IO uint32_t IABR[8]; // 中断有效位寄存器
   uint32_t RESERVED4[56];
   __IO uint8_t IP[240]; // 中断优先级寄存器(8Bit wide)
   uint32_t RESERVED5[644];
   __O uint32_t STIR; // 软件触发中断寄存器
} NVIC_Type;
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:58 | 显示全部楼层
挂起:当置位中断挂起寄存器的时候,相应的中断将会被挂起,这是这个中断将不会立即执行,而是等待可执行的时候再执行;

比如高低级别的中断同时产生,就先挂起低级别的中断,等高级别的中断执行完毕,解除并执行低级中断

在配置中断的时候我们一般只用 ISER、ICER 和 IP 这三个寄存器,ISER用来使能中断,ICER用来失能中断,IP 用来设置中断
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:58 | 显示全部楼层
优先级。

优先级定义

在 NVIC 有一个专门的寄存器:中断优先级寄存器 NVIC_IPRx(在 F429 中,x=0...90)用来配置外部中断的优先级,IPR宽度为

8bit,原则上每个外部中断可配置的优先级为0~255,数值越小,优先级越高。但是绝大多数 CM4芯片都会精简设计,以致实际

上支持的优先级数减少,在 F429中,只使用了高 4bit,如下所示:

3174861cdc91046792.png
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:59 | 显示全部楼层
用于表达优先级的这 4bit,又被分组成抢占优先级和子优先级。如果有多个中断同时响应,抢占优先级高的就会 抢占 抢占优先

级低的优先得到执行,如果抢占优先级相同,就比较子优先级。如果抢占优先级和子优先级都相同的话,就比较他们的硬件中断

编号(position),编号越小,优先级越高。
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 22:59 | 显示全部楼层
优先级的分组由内核外设 SCB的应用程序中断及复位控制寄存器 AIRCR的PRIGROUP[10:8]位决定,F429分为了 5组,具体如

下:主优先级=抢占优先级,x代表主优先级位数,y代表子优先级位数。
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 23:00 | 显示全部楼层
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 23:02 | 显示全部楼层
设置优先级分组可调用库函数 NVIC_PriorityGroupConfig() 实现,有关 NVIC 中断相关的库函数都在库文件 misc.c 和 misc.h

中。
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 23:03 | 显示全部楼层
中断优先级分组库函数
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 23:03 | 显示全部楼层
  1. /**
  2. * 配置中断优先级分组:抢占优先级和子优先级
  3. * 形参如下:
  4. * [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] NVIC_PriorityGroup_0: 0bit for 抢占优先级
  5. *                            4 bits for 子优先级
  6. * @arg NVIC_PriorityGroup_1: 1 bit for 抢占优先级
  7. *                            3 bits for 子优先级
  8. * @arg NVIC_PriorityGroup_2: 2 bit for 抢占优先级
  9. *                            2 bits for 子优先级
  10. * @arg NVIC_PriorityGroup_3: 3 bit for 抢占优先级
  11. *                            1 bits for 子优先级
  12. * @arg NVIC_PriorityGroup_4: 4 bit for 抢占优先级
  13. *                            0 bits for 子优先级
  14. * @注意 如果优先级分组为 0,则抢占优先级就不存在,优先级就全部由子优先级控制
  15. */
  16. void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
  17. {
  18. // 设置优先级分组
  19. SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
  20. }
 楼主| 狗啃模拟 发表于 2021-12-30 23:05 | 显示全部楼层
优先级分组真值表

9595361cdcabcaf6a8.png
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