什么是優(yōu)先級
優(yōu)先級是具有高搶占式優(yōu)先級的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級的中斷處理過程中被響應(yīng),即中斷嵌套,或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套低搶占式優(yōu)先級的中斷。
當(dāng)兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時,這兩個中斷將沒有嵌套關(guān)系,當(dāng)一個中斷到來后,如果正在處理另一個中斷,這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達,則中斷控制器根據(jù)他們的響應(yīng)優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個;如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級都相等,則根據(jù)他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。
stm32定時器優(yōu)先級
STM32 可以支持的 68 個外部中斷通道,已經(jīng)固定的分配給相應(yīng)的外部設(shè)備。每個中斷通道都具備自己的中斷優(yōu)先級控制字節(jié) PRI_n(8 位,但在 STM32 中只使用 4 位,高 4 位有效),每 4 個通道的 8 位中斷優(yōu)先級控制字(PRI_n)構(gòu)成一個 32 位的優(yōu)先級寄存器(PriorityRegister)。68 個通道的優(yōu)先級控制字至少構(gòu)成 17 個 32 位的優(yōu)先級寄存器,它們是 NVIC寄存器中的一個重要部分。
對于這 4bit 的中斷優(yōu)先級控制位還必須分成 2 組看:從高位開始,前面是定義搶先式優(yōu)先級的位,后面用于定義子優(yōu)先級。4bit 的分組組合可以有以下幾種形式:
第0組:所有4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
第1組:最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
第2組:最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低2位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
第3組:最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級,最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
第4組:所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級
如何設(shè)置stm32定時器的優(yōu)先級
由于我們使用STM32的庫函數(shù),所以這里介紹如何使用庫函數(shù)設(shè)置需要的優(yōu)先級
可以通過調(diào)用STM32的固件庫中的函數(shù)NVIC_PriorityGroupConfig()選擇使用哪種優(yōu)先級分組方式
這個函數(shù)在幫助文件的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)驅(qū)動的CMSISCMSIS_Expord_Function下;
這個函數(shù)的參 數(shù)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
這里要注意的是 ,在系統(tǒng)復(fù)位初始化之后,默認使用的是第0組優(yōu)先級分組
接下來就是指定中斷源的優(yōu)先級,下面以一個簡單的例子說明如何指定中斷源的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級:
如果應(yīng)用程序儲存在ROM中,并且不需要改變異常服務(wù)程序,則我們可以把整個向量表編碼到ROM的起始區(qū)域(從0 地址開始的那段)。在這種情況下,向量表的偏移量將一直為0, 并且中斷向量一直在ROM中,因此上例可以大大簡化,只需3 步:
1. 建立優(yōu)先級組
2. 為該中斷指定優(yōu)先級
3. 使能該中斷
// 選擇使用優(yōu)先級分組第1組
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
// 使能EXTI0中斷 初始化采用和GPIO一樣的結(jié)構(gòu)體形參
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 指定搶占式優(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
// 使能EXTI9_5中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQChannel;//這里指的是外部中斷9-5線
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 指定搶占式優(yōu)先級別0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; // 指定響應(yīng)優(yōu)先級別1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
要注意的幾點是:
1)如果指定的搶占式優(yōu)先級別或響應(yīng)優(yōu)先級別超出了選定的優(yōu)先級分組所限定的范圍,將可能得到意想不到的結(jié)果;這里的范圍是指第4組搶占式優(yōu)先級0~15, 第二組搶占式優(yōu)先級范圍0~3,響應(yīng)優(yōu)先級0~3;剩下幾組同理
2)搶占式優(yōu)先級別相同的中斷源之間沒有嵌套關(guān)系;
3)如果某個中斷源被指定為某個搶占式優(yōu)先級別,又沒有其它中斷源處于同一個搶占式優(yōu)先級別,則可以為這個中斷源指定任意有效的響應(yīng)優(yōu)先級別。也就是說搶占式優(yōu)先級高的一定可以中斷中斷優(yōu)先級低的
開關(guān)總中斷:
在STM32/Cortex-M3中是通過改變CPU的當(dāng)前優(yōu)先級來允許或禁止中斷。
PRIMASK位:只允許NMI和hard fault異常,其他中斷/異常都被屏蔽(當(dāng)前CPU優(yōu)先級=0)。
FAULTMASK位:只允許NMI,其他所有中斷/異常都被屏蔽(當(dāng)前CPU優(yōu)先級=-1)。
在STM32固件庫中(stm32f10x_nvic.c和stm32f10x_nvic.h) 定義了四個函數(shù)操作PRIMASK位和FAULTMASK位,改變CPU的當(dāng)前優(yōu)先級,從而達到控制所有中斷的目的。
新庫中下面兩個函數(shù)等效于關(guān)閉總中斷:
void__disable_irq (void);
void __disable_fault_irq (void);
下面兩個函數(shù)等效于開放總中斷:
void __enable_irq (void);
void __enable_fault_irq (void);
上面兩組函數(shù)要成對使用,不能交叉使用。
例如:
第一種方法:
PRIMASK 用于除能在NMI 和硬fault 之外的所有異常,它有效地把當(dāng)前優(yōu)先級改為0(可編程優(yōu)先級中的最高優(yōu)先級)。
void__disable_irq (void);//關(guān)閉總中斷
void __enable_irq (void);//開放總中斷
__set_PRIMASK(1);
__set_PRIMASK(0);
第二種方法:
FAULTMASK 更絕,它把當(dāng)前優(yōu)先級改為‐ 1 。這么一來,連硬fault 都被掩蔽了。使用方案與PRIMASK 的相似。但要注意的是,F(xiàn)AULTMASK 會在異常退出時自動清零。
void __disable_fault_irq (void); //關(guān)閉總中斷
void __enable_fault_irq (void);//開放總中斷
__set_FAULTMASK(1);
__set_FAULTMASK(0);
常常使用
void__disable_irq (void);//關(guān)閉總中斷
void __enable_irq (void);//開放總中斷
庫函數(shù)中提到的PreemptionPriority含義是搶占式優(yōu)先級,subPriority含義是響應(yīng)優(yōu)先級,也叫亞優(yōu)先級。何為搶占式優(yōu)先級?
顧名思義,是指在搶占式優(yōu)先級不同時,搶占式優(yōu)先級高的可以中斷搶占式優(yōu)先級低的,也就是所謂的嵌套!相同的搶占式優(yōu)先級之間是不可以中斷嵌套的。打個比方,如果系統(tǒng)采用的是第4組優(yōu)先級分組方式,就意味著所有的4位都被用來指定搶占式優(yōu)先級,也就是說,這樣一來搶占式優(yōu)先級就有16個等級,通過你對需要的中斷源進行中斷優(yōu)先級賦值,就可以實現(xiàn)你所希望的高優(yōu)先級中斷函數(shù)在低優(yōu)先級中斷函數(shù)未執(zhí)行完之前就開始執(zhí)行,即中斷嵌套,該分組方式最多可以完成1個中斷和15級嵌套。
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