STM32 之 NVIC(中断向量、优先级) 简述
生活随笔
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STM32 之 NVIC(中断向量、优先级) 简述
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
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一、背景
需要使用STM32的CAN進行通信,經過一系列配置后,已可正常收發,還剩下一個CAN通信的錯誤處理。可錯
誤中斷使能寄存器已經配置使能了,出錯后就是無法進入"CAN1_SCE_IRQHandler"中斷。(讓CAN通信出錯的的
辦法很簡單,將"CAN_H"與"CAN_L"直接短接,然后讓其發送數據,正常情況下,就會觸發錯誤中斷了,發送錯
誤寄存器會瞬間加至"128",如果繼續發,每發一次,發送錯誤計數器會+8,直到256,然后CAN節點即會進入離
線狀態,也就是"Bus off"狀態)。
一步一步查,才發現,"CAN1_SCE_IRQn"的M3內核中斷沒有開,也就是NVIC相關配置。對于NVIC還真沒太明
白,幸好有老司機左棟在。( 雖然對這個稱謂他還是是拒絕的:) )跟左棟學了很多,非常感謝。
二、正文
對于NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller),中文一般翻譯為嵌套向量中斷控制器,
其為M3內核層次概念,相關寄存器配置需要使用到Cotex-M3數據手冊,ST的用戶手冊涉及的較少,還好有ST的庫
函數,此次則暫不深究NVIC,僅對NVIC的概念以及其相對應的庫函數使用做個簡述。
STM32是基于Cotex-M3內核的MCU,Cotex-M3有兩個優先級概念:
--->搶占優先級(主優先級)
--->響應優先級(次優先級)
其實際的層次概念如下圖:
如圖所示,搶占優先級高的任務出現后,會打斷搶占優先級低的任務,即所謂的中斷嵌套。例如:
--->搶占優先級為N的中斷任務正在運行,此時,搶占優先級為2的中斷產生,則MCU會將搶斷優先級為N的任務
暫時停止,先響應執行中斷優先級為2的任務,待該任務完成后,再來完成搶占優先級為N的任務。
--->若是搶占優先級為2的中斷正在運行,又有新的搶占優先級為2的中斷產生,則新產生的中斷會等待當前中
任務完成后,再執行新產生的中斷。
--->若是搶占優先級相同的任務同時產生,則次優先級高的中斷先執行。
--->若是搶占優先級,次優先級均相同的中斷同時產生,則根據該中斷在中斷向量表的順序來執行中斷任務。
以上的任務全是由Cotex-M3內核的NVIC(中斷控制器)來完成。在中斷控制器中,Cotex-M3定義了1個字節
(8位)的寄存器來定義搶占優先級和響應優先級的分配方式。具體定義如下:
--->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
這么一大串,開始我也很懵逼,經過左棟老司機指點后,才弄明白。
之前已經說明,此寄存器一共有8位,若最高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,代
表的意思就是,搶占優先級只有2^1=2個,每個搶占優先級對應的指定響應優先級有2^7 = 128 個。其他的則以
此類推。
STM32則沒有全部使用8位,而只使用了4位,所以其定義了5種優先級分組,具體如下:
--->#define NVIC_PriorityGroup_0 ((uint32_t)0x700)
/* 0 bits for pre-emption priority
* 4 bits for subpriority */
// 有2^0 = 1 個搶占優先級, 2^4 = 16個響應優先級
--->#define NVIC_PriorityGroup_1 ((uint32_t)0x600)
/* 1 bits for pre-emption priority
* 3 bits for subpriority */
// 有2^1 = 2 個搶占優先級, 2^3 = 8 個響應優先級
--->#define NVIC_PriorityGroup_2 ((uint32_t)0x500)
/* 2 bits for pre-emption priority
* 2 bits for subpriority */
// 有2^2 = 4 個搶占優先級, 2^2 = 4 個響應優先級
--->#define NVIC_PriorityGroup_3 ((uint32_t)0x400)
/* 3 bits for pre-emption priority
* 1 bits for subpriority */
// 有2^3 = 8 個搶占優先級, 2^1 = 2 個響應優先級
--->#define NVIC_PriorityGroup_4 ((uint32_t)0x300)
/* 4 bits for pre-emption priority
* 0 bits for subpriority */
// 有2^4 = 16個搶占優先級, 2^0 = 1 個響應優先級
ST已提供了庫函數"void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)"來設置
搶占優先級以及響應優先級組類型,參數"NVIC_PriorityGroup"既是上面提及的5個宏定義。
ST同時提供了庫函數"void NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef*NVIC_InitStruct)",該庫函數會根據
結構體"NVIC_InitStruct"內的內容完成NVIC的配置,其具體定義如下:
typedef struct
{
// 定義哪個中斷(譬如有"USART1_IRQn","USB_LP_CAN1_RX0_IRQn"等等)
uint8_t NVIC_IRQChannel;
// 該中斷的搶占優先級是多少
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;
// 該中斷的響應優先級是多少
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;
// 該值代表是否生效該設置(ENABLE, DISABLE)
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;
} NVIC_InitTypeDef;
至此,記錄完畢
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32 之 NVIC(中断向量、优先级) 简述的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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