STM32中斷優(yōu)先級和開關(guān)總中斷(很老很經(jīng)典)
一、中斷優(yōu)先級:
STM32(Cortex-M3)中的優(yōu)先級概念
STM32(Cortex-M3)中有兩個優(yōu)先級的概念——搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級,有人把響應(yīng)優(yōu)先級稱作'亞優(yōu)先級'或'副優(yōu)先級',每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級。
具有高搶占式優(yōu)先級的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級的中斷處理過程中被響應(yīng),即中斷嵌套,或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套低搶占式優(yōu)先級的中斷。
當(dāng)兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時,這兩個中斷將沒有嵌套關(guān)系,當(dāng)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(dá),則中斷控制器根據(jù)他們的響應(yīng)優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級都相等,則根據(jù)他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。
既然每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級,就需要有相應(yīng)的寄存器位記錄每個中斷的優(yōu)先級;在Cortex-M3 中定義了8個比特位用于設(shè)置中斷源的優(yōu)先級,這8個比特位可以有8種分配方式,如下:
所有8位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低7位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低6位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低5位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高4位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高5位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高6位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
最高7位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
這就是優(yōu)先級分組的概念。
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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(yōu)先級,因此STM32把指定中斷優(yōu)先級的寄存器位減少到4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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)優(yōu)先級
第4組:所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級
可以通過調(diào)用STM32的固件庫中的函數(shù)NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優(yōu)先級分組方式,這個函數(shù)的參數(shù)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
接下來就是指定中斷源的優(yōu)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(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級:
// 選擇使用優(yōu)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(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應(yīng)優(yōu)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(yōu)先級別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
要注意的幾點(diǎn)是:
1)如果指定的搶占式優(yōu)先級別或響應(yīng)優(yōu)先級別超出了選定的優(yōu)先級分組所限定的范圍,將可能得到意想不到的結(jié)果;
2)搶占式優(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關(guān)系;
3)如果某個中斷源被指定為某個搶占式優(yōu)先級別,又沒有其它中斷源處于同一個搶占式優(yōu)先級別,則可以為這個中斷源指定任意有效的響應(yīng)優(yōu)先級別。
二、開關(guān)總中斷:
在STM32/Cortex-M3中是通過改變CPU的當(dāng)前優(yōu)先級來允許或禁止中斷。
PRIMASK位:只允許NMI和hard fault異常,其他中斷/ 異常都被屏蔽(當(dāng)前CPU優(yōu)先級=0)。
FAULTMASK位:只允許NMI,其他所有中斷/異常都被屏蔽(當(dāng)前CPU優(yōu)先級=-1)。
在STM32固件庫中(stm32f10x_nvic.c和stm32f10x_nvic.h) 定義了四個函數(shù)操作PRIMASK位和FAULTMASK位,改變CPU的當(dāng)前優(yōu)先級,從而達(dá)到控制所有中斷的目的。
下面兩個函數(shù)等效于關(guān)閉總中斷:
void NVIC_SETPRIMASK(void);
void NVIC_SETFAULTMASK(void);
下面兩個函數(shù)等效于開放總中斷:
void NVIC_RESETPRIMASK(void);
void NVIC_RESETFAULTMASK(void);
上面兩組函數(shù)要成對使用,不能交叉使用。
例如:
第一種方法:
NVIC_SETPRIMASK(); //關(guān)閉總中斷
NVIC_RESETPRIMASK();//開放總中斷
第二種方法:
NVIC_SETFAULTMASK(); //關(guān)閉總中斷
NVIC_RESETFAULTMASK();//開放總中斷
常常使用
NVIC_SETPRIMASK(); // Disable Interrupts
NVIC_RESETPRIMASK(); // Enable Interrupts
在3.0的庫中 已經(jīng)沒有
第一種方法:
NVIC_SETPRIMASK(); //關(guān)閉總中斷
NVIC_RESETPRIMASK();//開放總中斷
第二種方法:
NVIC_SETFAULTMASK(); //關(guān)閉總中斷
NVIC_RESETFAULTMASK();//開放總中斷
補(bǔ)充 可以用
#define CLI() __set_PRIMASK(1)
#define SEI() __set_PRIMASK(0)
__disable_irq(); //關(guān)閉總中斷 { __ASM volatile ("cpsid i"); }
__enable_irq(); //開啟總中斷 { __ASM volatile ("cpsie i"); }
來實(shí)現(xiàn)
優(yōu)先級分組