STM32 Cortex M3 中的優先順序理解

2021-08-03 09:51:31 字數 2029 閱讀 3451

很多人在配置stm32中斷時對韌體庫中的這個函式nvic_prioritygroupconfig()——配置優先順序分組方式,會很不理解,尤其是看中文翻譯版的,因為中文翻譯版裡把這裡翻譯成「先佔優先順序和從優先順序」這樣翻譯其實是不對的,很容易讓人誤解。為了便於大家理解,有必要先解釋兩個概念:

搶占式優先順序/響應優先順序:

stm32(cortex-m3)中有兩個優先順序的概念——搶占式優先順序和響應優先順序,有人把響應優先順序稱作'亞優先順序'或'副優先順序',每個中斷源都需要被指定這兩種優先順序。

具有高搶占式優先順序的中斷可以在具有低搶占式優先順序的中斷處理過程中被響應,即中斷巢狀,或者說高搶占式優先順序的中斷可以巢狀在低搶占式優先順序的中斷中。

當兩個中斷源的搶占式優先順序相同時,這兩個中斷將沒有巢狀關係,當乙個中斷到來後,如果正在處理另乙個中斷,這個後到來的中斷就要等到前乙個中斷處理完之後才能被處理。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順序高低來決定先處理哪乙個;如果他們的搶占式優先順序和響應優先順序都相等,則根據他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪乙個。

看了上面的介紹後,相信大家都明白了這裡面的關係了,總結下便是:搶占式優先順序》響應優先順序》中斷表中的排位順序(其中「>」理解為比較的方向)。

正是因為每個中斷源都需要被指定這兩種優先順序,就需要有相應的暫存器位記錄每個中斷的優先順序;在cortex-m3中定義了8個位元位用於設定中斷源的優先順序,這8個位元位可以有8種分配方式,如下:

1.     所有8位用於指定響應優先順序

2.     最高1位用於指定搶占式優先順序,最低7位用於指定響應優先順序

3.     最高2位用於指定搶占式優先順序,最低6位用於指定響應優先順序

4.     最高3位用於指定搶占式優先順序,最低5位用於指定響應優先順序

5.     最高4位用於指定搶占式優先順序,最低4位用於指定響應優先順序

6.     最高5位用於指定搶占式優先順序,最低3位用於指定響應優先順序

7.     最高6位用於指定搶占式優先順序,最低2位用於指定響應優先順序

8.     最高7位用於指定搶占式優先順序,最低1位用於指定響應優先順序

以上便是優先順序分組的概念,但是cortex-m3允許具有較少中斷源時使用較少的暫存器位指定中斷源的優先順序,因此stm32把指定中斷優先順序的暫存器位減少到4位,這4個暫存器位的分組方式如下:

第0組:所有4位用於指定響應優先順序

第1組:最高1位用於指定搶占式優先順序,最低3位用於指定響應優先順序

第2組:最高2位用於指定搶占式優先順序,最低2位用於指定響應優先順序

第3組:最高3位用於指定搶占式優先順序,最低1位用於指定響應優先順序

第4組:所有4位用於指定搶占式優先順序

這裡便對於於文章最前提到的韌體庫里相關的函式了——nvic_prioritygroupconfig(u32   nvic_prioritygroup),函式的引數共有5種:

這個函式的引數(nvic_prioritygroup值)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

這其實也很好理解,比如選擇nvic_prioritygroup_1,那麼搶占式優先順序便佔一位,也就是說可以有2^1個級別,可以設定為0和1,而響應優先順序則佔3位,也就是說可以有2^3個選擇,可以設定為0~7;總共來說就可以區別》16種優先順序(為什麼大於而不是等於,想想就應該明白了)

舉個例子吧,假如現在有4個外部中斷,還有乙個exti9_5中斷,那麼如果選擇優先順序分組為第1組,那麼搶占式優先順序便只有兩種,5個中斷就至少有3個在搶占式優先順序上是相同的優先順序上,其他兩個在另一優先級別。接著設定響應優先順序可以有8種選擇(即每個中斷都要設計 搶占優先順序 及響應優先順序);假如現在同時有兩個搶占式優先級別相同的中斷發生,那麼處理的順序是誰的響應優先順序高則誰優先進入中斷,另外這點是需要注意的,如果此時進入這個中斷之後又來了乙個搶占式優先順序相同但是響應優先順序更高的中斷,這時也是不會打斷已有的中斷的。

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