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牛人對(duì)STM32的NVIC_PriorityGroupConfig使用及優(yōu)先級(jí)分組方式理解

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樓主
ID:179958 發(fā)表于 2017-9-24 11:53 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
分析得很棒,轉(zhuǎn)載一下,共同學(xué)習(xí),原網(wǎng)址:http://blog.chinaunix.net/uid-22670933-id-3443085.html
STM32有43個(gè)channel的settable的中斷源;AIRC(Application Interrupt and Reset Register)寄存器中有用于指定優(yōu)先級(jí)的4 bits。這4個(gè)bits用于分配preemption優(yōu)先級(jí)和sub優(yōu)先級(jí),在STM32的固件庫(kù)中定義如下
/* Preemption Priority Group -------------------------------------------------*/
#define NVIC_PriorityGroup_0          ((u32)0x700) /* 0 bits for pre-emption priority
                                                      4 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_1          ((u32)0x600) /* 1 bits for pre-emption priority
                                                      3 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_2          ((u32)0x500) /* 2 bits for pre-emption priority
                                                      2 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_3          ((u32)0x400) /* 3 bits for pre-emption priority
                                                      1 bits for subpriority */
#define NVIC_PriorityGroup_4          ((u32)0x300) /* 4 bits for pre-emption priority
                                                      0 bits for subpriority */

形象化的理解是:

你是上帝,
造了43個(gè)人,這么多人要分社會(huì)階級(jí)和社會(huì)階層了;
因?yàn)椤半A級(jí)”的詞性比較重;"階層"比較中性,
所以preemption優(yōu)先級(jí)->階級(jí);每個(gè)階級(jí)內(nèi)部,有一些階層,sub優(yōu)先級(jí)->階層;

如果按照NVIC_PriorityGroup_4這么分,就分為了16個(gè)階級(jí)(1個(gè)階層就是1個(gè)preemption優(yōu)先級(jí)),0個(gè)階層;高階級(jí)的人,可以打斷低階級(jí)的正在做事的人(嵌套),最多可以完成1個(gè)中斷和15級(jí)嵌套。
每個(gè)階級(jí)(每個(gè)preemption優(yōu)先級(jí)),你來(lái)指定這43人中,誰(shuí)進(jìn)入該階級(jí);一個(gè)人叫EXTI0_IRQChannel,你指定他進(jìn)入“階級(jí)8”,則
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 8; // 指定搶占式優(yōu)先級(jí)別1,可取0-15

另外,在同一階級(jí)內(nèi)部,一個(gè)人在做事的時(shí)候,另外一個(gè)人不能打斷他;(preemption優(yōu)先級(jí)別相同的中斷源之間沒(méi)有嵌套關(guān)系)
還有,如果他們兩個(gè)同時(shí)想做事,因?yàn)闆](méi)有階層,那么就根據(jù)Vector table中的物理排序,讓排名靠前的人去做;

又有1個(gè)人SPI1_IRQChannel,設(shè)定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = SPI1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 指定搶占式優(yōu)先級(jí)別1,可取0-15

SPI1_IRQChannel的階級(jí)高,EXTI0_IRQChannel做事的時(shí)候可以打斷(嵌套)。



如果按照NVIC_PriorityGroup_3這么分,就分為了8個(gè)階級(jí)(1個(gè)階級(jí)是1個(gè)preemption優(yōu)先級(jí)),每個(gè)階級(jí)內(nèi)有2個(gè)階層(sub優(yōu)先級(jí));高階級(jí)的人,可以打斷低階級(jí)的正在做事的人(嵌套),最多可以完成1個(gè)中斷和7級(jí)嵌套。

每個(gè)階級(jí)(每個(gè)preemption優(yōu)先級(jí)),你來(lái)指定這43人中,誰(shuí)進(jìn)入該階級(jí);一個(gè)人叫EXTI0_IRQChannel,你指定他進(jìn)入“階級(jí)3”,則:
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // 指定搶占式優(yōu)先級(jí)別1,可取0-7
還需要指定他的階層:
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別0,可取0-1

另有1個(gè)人叫EXTI9_5_IRQChannel,他的階級(jí)和階層設(shè)定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // 指定搶占式優(yōu)先級(jí)別0,可取0-7
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別1

那么這兩個(gè)人是同一階級(jí)的兄弟,一個(gè)人在做事的時(shí)候,另外一個(gè)人不能打斷他;(preemption優(yōu)先級(jí)別相同的中斷源之間沒(méi)有嵌套關(guān)系)
如果他們兩個(gè)同時(shí)想做事,因?yàn)榍罢叩碾A層高,所以前者優(yōu)先。

還有一個(gè)人叫USART1_IRQChannel,他的階級(jí)和階層設(shè)定如下
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; // 指定搶占式優(yōu)先級(jí)別0,可取0-7
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別1

USART1_IRQChannel的優(yōu)先級(jí)最高,當(dāng)前面兩個(gè)人做事的時(shí)候,他都可以打斷(嵌套)。

以下的類推。


這兩日被些許瑣事所牽,身心俱累,本無(wú)心記錄,但回想前幾天的點(diǎn)滴收獲,無(wú)錄甚是可惜,于是身倚椅,旁敲鍵盤(pán)記之,唯慰藉自己及共享同道仁友。廢言不再多,就此入題。
        NVIC,中文名嵌套中斷向量控制器,是Cortex-M3系列控制器內(nèi)部獨(dú)有集成單元,與CPU結(jié)合緊密,降低中斷延遲時(shí)間并且能更加高效處理后續(xù)中斷。舉個(gè)例子,比如火車站買票,那些火車站的規(guī)章制度就是NVIC,規(guī)定學(xué)生和軍人有比一般人更高優(yōu)先級(jí),它們則給你單獨(dú)安排個(gè)窗口,同學(xué)與同學(xué)之間也有區(qū)別,那就是你也得排隊(duì),也就是你的組別(搶斷優(yōu)先級(jí))和你的排隊(duì)序號(hào)(響應(yīng)優(yōu)先級(jí))決定你何時(shí)能買到票。
       搶斷優(yōu)先級(jí),顧名思義,能再別人中斷是搶占別人中斷,實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。響應(yīng)優(yōu)先級(jí)則只能排隊(duì),不能搶在前面插別人的對(duì),即不能嵌套。
STM32中指定優(yōu)先級(jí)的寄存器為4位,其定義如下:
第0組:所有4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
第1組:最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí),最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
第2組:最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí),最低2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
第3組:最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí),最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
第4組:所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級(jí)
以上定義也稱作中斷優(yōu)先級(jí)分組,相關(guān)內(nèi)容在STM32固件庫(kù)的misc.h文件中有詳細(xì)定義。
基礎(chǔ)了解了就可以對(duì)中斷進(jìn)行操作了。
第一步:使用void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)函數(shù)對(duì)優(yōu)先級(jí)分組配置。NVIC_PriorityGroup可以配置為
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
例如:NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0)配置為0組。
第二步:中斷初始化結(jié)構(gòu)體配置,結(jié)構(gòu)體類型定義如下:
typedef struct
{
  uint8_t NVIC_IRQChannel;                 
  uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;  //搶斷優(yōu)先級(jí)
  uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;  //響應(yīng)優(yōu)先級(jí)      
  FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;      
} NVIC_InitTypeDef;

例如:STM32外部中斷0配置如下
    EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
         EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //搶占優(yōu)先級(jí)別(0~1)
         EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 7;  //響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別(0~7)
         EXTI_NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

第三步:中斷初始化結(jié)構(gòu)體初始化操作如下
         NVIC_Init(&EXTI_NVIC_InitStructure);

第四步:開(kāi)關(guān)總中斷操作。在STM32中是通過(guò)改變CPU優(yōu)先級(jí)來(lái)允許和禁止中斷的。
(1)   下面兩個(gè)函數(shù)等效關(guān)閉總中斷
void NVIC_SETPRIMASK(void);
void NVIC_SETFAULTMASK(void);
(2)   下面兩個(gè)函數(shù)等效開(kāi)放總中斷
void NVIC_RESETPRIMASK(void);
void NVIC_RESETFAULTMASK(void);
(3)   常用操作是先關(guān)后開(kāi)中斷
NVIC_SETPRIMASK();     // Disable Interrupts
NVIC_RESETPRIMASK(); // Enable Interrupts
兩種類型函數(shù)要成對(duì)使用

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沙發(fā)
ID:236866 發(fā)表于 2017-10-1 11:27 | 只看該作者
最簡(jiǎn)單的理解是:
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 是一級(jí)排序的空間,
NVIC_IRQChannelSubPriority 是二級(jí)排序的空間
用類似于SQL語(yǔ)里面的 order by NVIC_IRQChannelPreemptionPriority  asc  NVIC_IRQChannelSubPriority asc理解
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