STM32中斷優先級誰更高 主要根據兩個方面來判斷

一：綜述

STM32 目前支持的中斷共為 84 個（16 個內核+68 個外部）， 16 級可編程中斷優先級 的設置（僅使用中斷優先級設置 8bit 中的高 4 位）和16個搶占優先級（因為搶占優先級最多可以有四位數）。

二：優先級判斷

STM32（Cortex-M3）中有兩個優先級的概念——搶占式優先級和響應優先級，有人把響應優先級稱作‘亞優先級’或‘副優先級’，每個中斷源都需要被指定這兩種優先級。

具有高搶占式優先級的中斷可以在具有低搶占式優先級的中斷處理過程中被響應，即中斷嵌套，或者說高搶占式優先級的中斷可以嵌套低搶占式優先級的中斷。

當兩個中斷源的搶占式優先級相同時，這兩個中斷將沒有嵌套關系，當一個中斷到來后，如果正在處理另一個中斷，這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達，則中斷控制器根據他們的響應優先級高低來決定先處理哪一個；如果他們的搶占式優先級和響應優先級都相等，則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

三：優先級分組

既然每個中斷源都需要被指定這兩種優先級，就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優先級；在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設置中斷源的優先級，這8個比特位在NVIC應用中斷與復位控制寄叢器（AIRCR）的中斷優先級分組域中，可以有8種分配方式，如下：

所有8位用于指定響應優先級

最高1位用于指定搶占式優先級，最低7位用于指定響應優先級

最高2位用于指定搶占式優先級，最低6位用于指定響應優先級

最高3位用于指定搶占式優先級，最低5位用于指定響應優先級

最高4位用于指定搶占式優先級，最低4位用于指定響應優先級

最高5位用于指定搶占式優先級，最低3位用于指定響應優先級

最高6位用于指定搶占式優先級，最低2位用于指定響應優先級

最高7位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級

這就是優先級分組的概念。

Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的寄存器位指定中斷源的優先級，因此STM32把指定中斷優先級的寄存器位減少到4位（AIRCR高四位），這4個寄存器位的分組方式如下：

第0組：所有4位用于指定響應優先級

第1組：最高1位用于指定搶占式優先級，最低3位用于指定響應優先級

第2組：最高2位用于指定搶占式優先級，最低2位用于指定響應優先級

第3組：最高3位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級

第4組：所有4位用于指定搶占式優先級

可以通過調用STM32的固件庫中的函數NVIC_PriorityGroupConfig（）選擇使用哪種優先級分組方式，這個函數的參數有下列5種：

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

中斷優先級分組是為了給搶占式優先級和響應優先級在中斷優先級寄叢器的高四位分配各個優先級數字所占的位數。在一個程序中只能設定一次。

四：中斷源的優先級

接下來就是指定中斷源的優先級，中斷源優先級是在中斷優先級寄存器中設置的，只能設置及高四位，必須根據中斷優先級分組中設置好的位數來在該寄存器中設置相應的數值。假如你選擇中斷優先級分組的第3組：最高3位用于指定搶占式優先級，最低1位用于指定響應優先級，那么搶占式優先級就有000-111共八種數據選擇，也就是有八個中斷嵌套，而響應優先級中有0和1兩種，總共有8*2=16種優先級。

中斷源優先級具體的設置了該中斷源的優先級別

在一個程序中可以設定多個（最多16個）優先級，每個中斷源只能設定的一個。

每寫一個關于中斷優先級的程序必須包含下列兩個函數：

（1）void NVIC_PriorityGroupConfig（u32 NVIC_PriorityGroup）中斷分組設置

（2）void NVIC_Init（NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct）中斷優先級設置

具體設置：

可以通過調用STM32的固件庫中的函數NVIC_PriorityGroupConfig（）選擇使用哪種優先級分組方式，這個函數的參數有下列5種：

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

五：舉例

接下來就是指定中斷源的優先級，下面以一個簡單的例子說明如何指定中斷源的搶占式優先級和響應優先級：

// 選擇使用優先級分組第1組

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_1）;

// 使能EXTI0中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =EXTI0_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //指定搶占式優先級別1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //指定響應優先級別0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

// 使能EXTI9_5中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =EXTI9_5_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //指定搶占式優先級別0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定響應優先級別1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

六：注意事項

1）如果指定的搶占式優先級別或響應優先級別超出了選定的優先級分組所限定的范圍，將可能得到意想不到的結果；

2）搶占式優先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關系；

3）如果某個中斷源被指定為某個搶占式優先級別，又沒有其它中斷源處于同一個搶占式優先級別，則可以為這個中斷源指定任意有效的響應優先級別。

七：開關總中斷

在STM32/Cortex-M3中是通過改變CPU的當前優先級來允許或禁止中斷。

PRIMASK位：只允許NMI和hardfault異常，其他中斷/異常都被屏蔽（當前CPU優先級=0）。

FAULTMASK位：只允許NMI，其他所有中斷/異常都被屏蔽（當前CPU優先級=-1）。

在STM32固件庫中（stm32f10x_nvic.c和stm32f10x_nvic.h）定義了四個函數操作PRIMASK位和FAULTMASK位，改變CPU的當前優先級，從而達到控制所有中斷的目的。

下面兩個函數等效于關閉總中斷：

void NVIC_SETPRIMASK（void）；

void NVIC_SETFAULTMASK（void）；

下面兩個函數等效于開放總中斷：

void NVIC_RESETPRIMASK（void）；

void NVIC_RESETFAULTMASK（void）；

上面兩組函數要成對使用，不能交叉使用。

例如：

第一種方法：

NVIC_SETPRIMASK（）; //關閉總中斷

NVIC_RESETPRIMASK（）; //開放總中斷

第二種方法：

NVIC_SETFAULTMASK（）; //關閉總中斷

NVIC_RESETFAULTMASK（）; //開放總中斷

常常使用

NVIC_SETPRIMASK（）; // Disable Interrupts

NVIC_RESETPRIMASK（）; // EnableInterrupts

補充 可以用

#define CLI（） __set_PRIMASK（1）

#define SEI（） __set_PRIMASK（0）

stm32優先級

1.優先級等級：

STM32用戶能分配的優先級有16級，也就是用優先級寄存器NVIC->IP［x］的高四位來表示莫個中斷的優先級。

2.優先級組：

在STM32中將一個中斷的優先級分為：搶占優先級和子優先級。

在進行優先級判斷的時候先是比較搶占優先級然后比較子優先級。

在固件庫中用變量分別表示搶占優先級和子優先級：

NVIC_InitTypeDef.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;（搶占優先級）

NVIC_InitTypeDef.NVIC_IRQChannelSubPriority;（子優先級）

優先級組就是對搶占優先級和子優先級進行的分界：

例如設置優先級組為0x05，那么表示的是莫個中斷的優先級從第5位開始為界限，高兩位［6:7］是搶占優先

級。第兩位是［5:4］表示的是子優先級。

舉例說明：

//調用優先級組設置函數，設置優先級是0x05.

.....

NVIC_SetPriorityGrouping（5）;

.....

//這里說明了一個優先級寄存器的（NVIC->IP［x］）的7，6位表示的是搶占優先級。5，4表示的是優先級。

......

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

.......

//這里進行優先級的設置：通過上面的設置可以知道搶占優先級和子優先級的范圍都是3~0;

//那么這樣就設置好了一個中斷的優先級

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//

STM32 中斷與嵌套NVIC 快速入門。

// netjob 2008-8-1

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我也是靠看這本書才弄懂的：

Cortex-M3 權威指南

Joseph Yiu 著

宋巖 譯

其實很簡單。

//CM3 有 最多240個中斷（通常外部中斷寫作IRQs），就是 軟件上說的IRQ_CHANAELx（中斷通道號x）

每個中斷有自己的可編程的中斷優先級【 有唯一對應的 中斷優先級寄存器 】。

由于CM3支持 硬件中斷嵌套，所以可以有 256 級的可編程優先級和 256級中斷嵌套【書上稱：搶占（preempt）優先級】

所以大家可以設：

IRQ CHANAEL 0 通道 = 2 中斷優先級

WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0 中斷優先級

PVD

聯到EXTI的電源電壓檢測（PVD）中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 255 中斷優先級

RTC 實時時鐘（RTC）全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 10 中斷優先級

EXTI0 EXTI線0中斷.....

IRQ CHANAEL 239 通道 = （0

這個實在是太恐怖了！ 是的，其實CM3 并沒有這樣做。

實在的芯片例如STM32等就只有設計來可用才64級可編程優先級和8級中斷嵌套。

對 64級中斷就是說：（ INT0 到INT63）這個大家比較好理解，其它的64···239就不用了。

IRQ CHANAEL 0 。。。 IRQ CHANAEL 63

而8級中斷嵌套這又是何解呢？ 是這樣的，上面說 一個 【中斷】對應一個【中斷優先級寄存器】，而這個寄存器是 8 位的。 當然就是256級了。而現在就用了 它其中的 BIT7，IT6，BIT5

三位來表示，而且是MSB對齊的。 用了3 個位來表達優先級（MSB 對齊的我們能夠使用的8個優先級為：0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0以及0xE0。）

這樣我們在【中斷優先級寄存器】就不能按理論的填0到255之間的數了，而只能填0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0以及0xE0。）

所以大家可以設：

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20 中斷優先級

WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40 中斷優先級

PVD

聯到EXTI的電源電壓檢測（PVD）中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20 中斷優先級

RTC 實時時鐘（RTC）全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0 中斷優先級

EXTI0 EXTI線0中斷

.....

IRQ CHANAEL 63 通道 =【0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0

以及0xE0。）】

大家注意到了，上面通道0和通道3 的優先級都是0X20， 這怎么辦？

//

如果優先級完全相同的多個異常同時懸起，則先響應異常編號最小的那一個。如IRQ#0會比IRQ #3先得到響應，而且文中還講了【優先級分組】，這又是什么回事？其實我回頭看來，這個【優先級分組】和【搶占優先級】【亞優先級】都毫無意義的。

如果當時用 256級即是把【中斷優先級寄存器】的8位都全用上，就沒這個必要了。還什么優先級分組呢！

就是因為廠家現在【偷工減料】，才搞出這個明堂來的。

是這樣的，在應用程序中斷及復位控制寄存器（AIRCR） 中的10：8位【3位】是表示【優先級分組】它作用主要是用于對【中斷優先級寄存器】『我們現在中用了BIT7，BIT6，BIT5三位』的功能的說明。

有一個表，在《Cortex-M3 權威指南》的110頁，例如我們把AIRCR的10：8位設為【5】，查表可得【搶占優先級】＝【7：6】，【亞優先級】＝【5：0】，對于【中斷優先級寄存器】只用了BIT7，6，5，因此我們可以看作是【7：6】，【5】。那4－0 可以不管。

現在我們的 IRQ0=0X20， IRQ3=0X20， 也就是 【0 0 1 0】『bit7=0，bit6=0，bit5=1，bit4=0』因為大家（IRQ0/IRQ3）的【搶占優先級】＝【7：6】都是0，說明它們的中斷相應級別是一樣的。再繼續判斷它們哪個更優先的責任就要看【5】，結果連【5】都是一樣的！

那就按默認：

// 如果優先級完全相同的多個異常同時懸起，則先響應異常編號最小的那一個。如IRQ#0會比IRQ #3先得到響應，由于CM3沒有進中斷【關全局中斷相應】這事，只要是中斷通道打開了，就會存在通道間的嵌套，即是會發生【搶占】的情況了。

上面就簡短的說明，如果要詳細理解，可以看《Cortex-M3權威指南》。有任何理解不當，請各位多多指教！

補充注意：

“2）搶占式優先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關系；”

所以大家可以設：

IRQ CHANAEL 0 通道 = 0x20 中斷優先級 WWDG 窗口定時器中斷

IRQ CHANAEL 1 通道 = 0x40 中斷優先級 PVD

聯到EXTI的電源電壓檢測（PVD）中斷

IRQ CHANAEL 3 通道 = 0x20 中斷優先級 RTC 實時時鐘（RTC）全局中斷

IRQ CHANAEL 6 通道 = 0xA0 中斷優先級 EXTI0EXTI線0中斷

這樣 0 通道和3 通道就不會有嵌套情況，而是0 通道按默認比3 通道優先高些。而0 通道與1通道就會有嵌套情況。

芯片復位后，默認的優先級分組 是 0， 就是 【7：1】表示搶占式優先級，【0】表示亞優先級， 這樣對于MSB對齊的 8個優先級為：0x00（最高），0x20，0x40，0x60，0x80，0xA0，0xC0以及0xE0。）

使用就很方便了，建議大家就用默認的默認的優先級分組是0，也就是復位后的值，哈哈！

例如下面的兩個按鍵，都使用外中斷方式，使用了PD.3，和PD.4兩個引腳。這兩個中斷的優先級都是0X20，按默認的優先級分組，它們之間不會發生中斷嵌套。

STM32_Nvic_Regs->Priority［9］.all=0x20; // 中斷的優先級是0X20

STM32_Nvic_Regs->Enable［0］.bit.INT9=1; // 開INT9 中斷IRQ9

STM32_Nvic_Regs->Priority［10］.all=0x20; // 中斷的優先級是0X20

STM32_Nvic_Regs->Enable［0］.bit.INT10=1; // 開INT10 中斷IRQ10

物聯網嵌入式系統設計之STM32實戰開發