STM32中断优先级详解与应用

"STM32中断优先级与相关使用概念" STM32微控制器基于ARM Cortex-M3内核，该内核支持多达256个中断（包括16个内核中断和240个外部中断），并允许256级可编程中断优先级设置。在Cortex-M3中，中断控制和中断优先级管理由嵌套向量中断控制器（NVIC）和系统定时器（SYSTICK）等寄存器负责。然而，STM32并未完全采用Cortex-M3的所有特性，例如未使用内存保护单元（MPU）。 STM32自身提供了84个中断源（包括16个内核中断和68个外部中断），并且它只利用16级可编程中断优先级，具体实现是通过8位优先级设置中的高4位。这表明每个中断通道的优先级范围是从0到15，其中0代表最高优先级，15代表最低优先级。 中断通道是STM32中断系统的一个关键概念。虽然每个中断通常与特定的外围设备相关联，但这些设备可能有多个中断源或事件。所有这些中断都会通过同一中断通道向内核申请中断。因此，设置中断通道的优先级就等于设置了与之关联的外围设备的中断优先级，该设备的所有中断事件都将共享相同的优先级。中断事件的执行顺序取决于用户编写的中断服务程序。 STM32的68个外部中断通道是预先分配给不同外部设备的，每个通道都有自己的优先级控制字节（PRI_n），共8位，但STM32只使用其中的高4位。每4个通道的8位优先级控制字组成一个32位优先级寄存器。这样，68个通道就需要至少17个这样的优先级寄存器，这些寄存器构成了NVIC的一部分。 在STM32中，4位优先级控制位分为两部分：前半部分定义抢先式优先级，后半部分定义子优先级。这意味着根据这4位的不同组合，可以实现不同数量的抢先式优先级和子优先级。例如，如果全部4位都被用作子优先级（编号0），则有16个子优先级；若最前面的位被用来设置抢先式优先级（编号6），则会有2个抢先式优先级和8个子优先级。 理解这些中断优先级机制对于有效管理和优化STM32的中断响应至关重要，尤其是在实时性和响应速度要求较高的应用中。正确配置中断优先级能够确保关键任务得到及时处理，避免不必要的中断延迟，提高系统的整体性能和稳定性。