NVIC判定规则和工作原理

NVIC

一、优先级分组

STM32的优先级通过 优先级分组（Priority Grouping） 来划分。分组决定了 抢占优先级 和 子优先级 各占多少比特位。分组通过 NVIC_PriorityGroupConfig() 函数配置，例如：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 常用分组

STM32支持的优先级分组如下：

优先级分组	抢占优先级	响应优先级	bit[7:4] 分配情况	备注
NVIC_PriorityGroup_0	取值：0	取值：0~15	0:4	0bit抢占优先级、4bit响应优先级
NVIC_PriorityGroup_1	取值：0~1	取值：0~7	1:3	1bit抢占优先级、3bit响应优先级
NVIC_PriorityGroup_2	取值：0~3	取值：0~3	2:2	2bit抢占优先级、2bit响应优先级
NVIC_PriorityGroup_3	取值：0~7	取值：0~1	3:1	3bit抢占优先级、1bit响应优先级
NVIC_PriorityGroup_4	取值：0~15	取值：0	4：	4bit抢占优先级、0bit响应优先级

假设选择 分组2（NVIC_PriorityGroup_2）：

• 抢占优先级 占2位（取值范围：0-3）

• 子优先级 占2位（取值范围：0-3）

二、优先级判定规则

1. 抢占优先级（Preemption Priority）

• 决定中断是否可以 打断当前正在执行的中断。

• 数值越小，优先级越高（0为最高）。

• 如果两个中断的抢占优先级不同，抢占优先级高的中断会立即打断低抢占优先级的中断。

2. 子优先级（Sub Priority）

• 仅在 抢占优先级相同的中断 之间比较。

• 数值越小，优先级越高（0为最高）。

• 如果两个中断的抢占优先级相同，子优先级高的会先执行，但不会打断对方。

3. 自然优先级

• 如果抢占优先级和子优先级都相同，则根据 中断向量表中的位置（自然优先级） 决定顺序，位置靠前的中断优先执行。

三、示例分析

假设配置为 分组2（抢占优先级和子优先级各占2位）：

// 中断A配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 抢占优先级0（最高）
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;        // 子优先级0（最高）

// 中断B配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 抢占优先级1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;        // 子优先级0

• 场景1：中断A和中断B同时发生。

  • 中断A的抢占优先级更高（0 < 1），因此中断A会立即打断中断B（如果中断B正在执行）。

• 场景2：中断A和另一个抢占优先级为0、子优先级为1的中断C同时发生。

  • 抢占优先级相同（均为0），比较子优先级。

  • 中断A的子优先级更高（0 < 1），因此中断A先执行。

四、关键注意事项

1. 数值越小，优先级越高：无论是抢占优先级还是子优先级，数值0代表最高优先级。

2. 分组配置全局生效：优先级分组需要在初始化时统一配置，且所有中断必须基于同一分组。

3. 中断嵌套：抢占优先级高的中断可以嵌套在低抢占优先级的中断中，但子优先级不能嵌套。

4. 优先级范围：根据分组不同，优先级数值不能超过其位数允许的范围（例如分组2中，优先级范围为0-3）。

五、配置步骤

     1. 设置优先级分组（通常在程序初始化时调用一次）：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

     2. 配置具体中断的抢占优先级和子优先级：

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;      // 中断通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 抢占优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;        // 子优先级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;           // 使能中断
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

六、常见问题

1. 为什么中断没有按预期触发？

   • 检查优先级分组是否一致。

   • 确认抢占优先级和子优先级是否超出范围。

2. 如何实现完全嵌套中断？

   • 使用不同的抢占优先级，高抢占优先级的中断可以打断低抢占优先级的中断。

3. 子优先级的作用是什么？

   • 仅在抢占优先级相同的情况下，决定中断的执行顺序。