STM32中断优先级原理及应用

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STM32中断优先级配置详解

在STM32微控制器中，中断优先级的配置对于系统的稳定性和可靠性至关重要。正确地配置中断优先级可以确保重要中断的及时响应，提高系统的性能。本文将介绍STM32中断优先级配置的方法，帮助初学者轻松上手。

1. 中断优先级的原理

中断优先级分为抢占优先级和子优先级两部分，用于确定中断的响应顺序和执行顺序。抢占优先级用于确定中断的响应优先级，而子优先级用于确定中断的实际执行优先级。当多个中断同时触发时，系统会优先处理抢占优先级较高的中断，而在相同抢占优先级的情况下，会根据子优先级来确定中断的执行顺序。

NVIC的中断优先级由优先级寄存器NVIC_IPRx的4位决定，这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队，抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队

比如如果选择分组1，那么抢占优先级只能选择0，1二个值，响应优先级只能在0-7中取值。值越小优先级越高。简单的说，就是设置中断优先级时先设置分组，然后设置抢占优先级和响应优先级。

2. 配置方法

以下是配置中断优先级的步骤：

步骤 1：选择中断优先级分组

优先级设置的位数和分配方式由中断优先级分组决定，这是通过SCB_AIRCR寄存器来配置的。

通过设置SCB_AIRCR寄存器的10-8位来确定中断的优先级分组。

 程序中设置优先级的调用函数

 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

 代码中对分组的定义：

#define NVIC_PriorityGroup_0 ((uint32_t)0x700) /*!< 0 bits for pre-emption priority 4 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_1 ((uint32_t)0x600) /*!< 1 bits for pre-emption priority 3 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_2 ((uint32_t)0x500) /*!< 2 bits for pre-emption priority 2 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_3 ((uint32_t)0x400) /*!< 3 bits for pre-emption priority 1 bits for subpriority */ #define NVIC_PriorityGroup_4 ((uint32_t)0x300) /*!< 4 bits for pre-emption priority 0 bits for subpriority */

步骤 2：确定中断的优先级

根据中断的重要性和响应时序，确定中断的抢占优先级和响应优先级。一般情况下，抢占优先级用于区分不同中断的响应顺序，而响应优先级则用于同一抢占优先级下的中断执行顺序。

NVIC_IPRx寄存器是一组32位的寄存器，其中的每个8位对应一个中断优先级。例如，NVIC_IPR0寄存器的高4位（bit 7-4）对应中断0的抢占优先级和响应优先级，低4位（bit 3-0）是无效位。根据分组来解释每个中断的抢占优先级和响应优先级。

 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应优先级

3.完整中断程序

#include "stm32f4xx.h" void EXTI0_IRQHandler(void) { // 中断处理代码 // ... EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除中断标志位 } void EXTI_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct; // 使能外部中断时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置GPIO引脚 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 配置外部中断线 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); EXTI_InitStruct.EXTI_Line = EXTI_Line0; EXTI_InitStruct.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStruct); // 配置中断优先级 NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01; // 抢占优先级 NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; // 子优先级 NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); } int main(void) { // 初始化外部中断 EXTI_Config(); while (1) { // 主循环代码 // ... } }