基于江科大的课程,给出的自己理解! 如果错误,请指正!
一、为什么需要优先级分组？—— 解决 “先响应谁” 的问题
想象一下，你的单片机正在平静地执行主程序。突然，多个中断同时发生了：
一个紧急的串口数据接收中断（USART1_IRQn）。
一个普通的定时器更新中断（TIM2_IRQn）。
一个按键按下的外部中断（EXTI0_IRQn）。
CPU 一次只能处理一个中断，它必须快速决定响应的顺序。这个 “决定顺序” 的规则，就是由 NVIC 的中断优先级 来定义的。
为了让这个规则既灵活又有序，ARM 设计了两级优先级：
抢占优先级（Preemption Priority）
子优先级（Subpriority），也称响应优先级
优先级分组，就是用来配置这两级优先级各自占用多少个位的。
二、核心概念：抢占优先级 vs. 子优先级
这是理解的关键，我们用一个公司的职位等级来比喻：
1. 抢占优先级 (Preemption Priority) - “职位高低”
核心特点：高等级可以打断低等级。
比喻：
你是一个 “经理”（抢占优先级为 2），正在处理一份报告。
突然，“总裁”（抢占优先级为 0）来了，有紧急事情找你。
你必须立刻停下手中的工作，先听总裁的指示。这就是 “抢占”。
总裁的事情处理完了，你才能回去继续处理你的报告。
规则：一个中断正在执行时，如果来了一个抢占优先级更高的中断，当前中断会被暂停，CPU 转而去执行那个更高优先级的中断。
2. 子优先级 (Subpriority) - “同一职位的资历”
核心特点：不能抢占，但可以排队。
比喻：
你和另一位同事都是 “经理”（抢占优先级相同，都为 2）。
你们同时向总裁秘书（NVIC）提交了一份需要总裁签字的文件。
秘书会根据你们的 “入职时间”（子优先级）来决定谁的文件先递给总裁。入职早的（子优先级高）先处理。
但请注意，如果总裁正在处理你的文件，另一位经理不能冲进来打断你说 “我资历比他老，先处理我的”。因为你们职位（抢占优先级）相同，谁也不能抢占谁。
规则：当多个中断的抢占优先级相同时，NVIC 会比较它们的子优先级，子优先级高的中断会被优先响应。如果抢占优先级和子优先级都相同，则根据中断向量表中的硬件编号来决定。
总结一下：
抢占优先级决定了一个中断是否能 “插队”。
子优先级决定了当大家都不能 “插队” 时，谁排在队伍的前面。
三、优先级分组的配置 - “划分职位和资历的位数”
NVIC 使用一个 8 位的寄存器来表示每个中断的优先级。但这 8 位如何分配给 “抢占优先级” 和 “子优先级”，是由 优先级分组 来决定的。
这个配置是全局性的，通过 SCB->AIRCR 寄存器的 PRIGROUP[2:0] 位段来设置。一旦设置，对所有中断生效。
分组的核心思想：分配高 n 位作为抢占优先级，剩下的 (8-n) 位作为子优先级。
在 STM32 标准库中，通常使用 NVIC_PriorityGroupConfig() 函数来配置，而在 HAL 库中，使用 HAL_NVIC_SetPriorityGrouping()。
下面是一个表格，详细说明了不同分组值对应的位分配情况：
注意：虽然理论上是 8 位，但在很多中低端 MCU（如 STM32F103）中，实际只实现了高 4 位。所以最大抢占 / 子优先级数量会相应减少。在 M0/M0+ 内核中，通常只实现了 2 位或 3 位。
四、配置示例与优先级判断
假设我们使用的是 STM32F103（4 位优先级实现），并将优先级分组配置为 NVIC_PriorityGroup_2。
分组 2 的含义：抢占优先级占 2 位，子优先级占 2 位。
优先级数值：在配置具体中断时，我们会给一个 4 位的数值（范围 0-15）。这个数值会根据分组自动解析。
现在我们配置三个中断：
串口 1 中断 (USART1_IRQn)：NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
抢占优先级 = 1
子优先级 = 0
定时器 2 中断 (TIM2_IRQn)：NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
抢占优先级 = 2
子优先级 = 1
外部中断 0 (EXTI0_IRQn)：NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
抢占优先级 = 1
子优先级 = 1
场景分析：
场景一：TIM2 正在执行
此时 USART1 中断发生。
USART1 抢占优先级 (1) < TIM2 抢占优先级 (2)。（数值越小，优先级越高！）
结果：USART1 会抢占 TIM2 的执行。TIM2 被暂停，CPU 转去执行 USART1 的中断服务程序。USART1 执行完毕后，再回到 TIM2 被打断的地方继续执行。
场景二：USART1 正在执行
此时 TIM2 中断发生。
TIM2 抢占优先级 (2) > USART1 抢占优先级 (1)。
结果：TIM2 优先级更低，不能抢占。它必须等到 USART1 执行完毕后，才有可能被执行（如果此时它的中断请求还在的话）。
场景三：USART1 和 EXTI0 同时发生
两者的抢占优先级相同，都是 1。
此时比较子优先级：USART1 子优先级 (0) < EXTI0 子优先级 (1)。
结果：USART1 会被优先响应。只有在 USART1 执行完毕后，EXTI0 才会被执行。
五、总结与要点
优先级分组是全局设置：在系统初始化时配置一次即可，通常在 main 函数开头。
两级优先级：
抢占优先级：决定能否打断其他中断。数值越小，优先级越高。
子优先级：决定抢占优先级相同时的响应顺序。数值越小，优先级越高。
位数分配：分组决定了 4 位（或 8 位）优先级寄存器中，多少位给抢占，多少位给子优先级。
常用分组：NVIC_PriorityGroup_2（2 位抢占，2 位子优先级）是最常用的，因为它提供了良好的灵活性。
抢占是单向的：高优先级中断可以打断低优先级中断，但反之不行。
子优先级不具备抢占能力：它只在 “排队” 时起作用。
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