MM32F103系列微控制器的嵌套向量中断控制器详解

嵌套向量中断控制器(Nested Vector Interrupt Controller, NVIC)是微控制器中用于管理中断的关键组件，尤其在基于ARM Cortex-M3内核的MM32F103系列芯片中。NVIC允许系统高效地处理中断，提供16个可编程的优先级，这些优先级由4位中断优先级决定。它还支持中断屏蔽，除了非屏蔽中断(NMI)之外，所有中断都可以被禁止。此外，NVIC具备低延迟的异常和中断处理能力，有助于实现高效的实时响应。电源管理控制功能使得NVIC能够适应不同电源条件下的工作，而系统控制寄存器的实现则提供了对系统运行状态的精细控制。 在MM32F103系列芯片中，NVIC不仅管理硬件中断，还包括核心异常如复位、不可屏蔽中断(NMI)、硬件故障(HardFault)、存储管理(MemManage)、总线错误(BusFault)、错误应用(UsageFault)等。这些异常向量在内存的特定地址处预定义，形成中断向量表。例如，复位向量位于0x0000_0004，NMI向量位于0x0000_0008，硬件故障向量位于0x0000_000C。 系统嘀嗒(SysTick)是NVIC中的一个重要组成部分，其校准值固定为9000，当系统嘀嗒时钟设置为9MHz（HCLK/8的最大值）时，可以产生1ms的时间基准。SysTick定时器的地址为0x0000_003C。 NVIC还支持可挂起的系统服务(PendSV)和系统嘀嗒(Systick)中断，这些中断的优先级可以被设置，便于调度和任务切换。其他中断如窗口看门狗(WWDG)、电源电压检测(PVD)、侵入检测(TAMPER)等也有明确的向量地址，可以根据需求进行编程和处理。 在MM32F103芯片手册中，除了NVIC的详细描述，还涵盖了其他重要组件如存储器架构、内置SRAM、闪存、CRC计算单元和电源控制(PWR)等。例如，闪存具有多种特性，包括写和擦除操作、存储保护、选项字节以及相关的寄存器控制。电源控制模块(PWR)则涉及电源状态管理，如独立A/D转换器供电、电池备份区域和电压调节等。 NVIC在MM32F103芯片中扮演着核心角色，协调并优化了系统的中断处理机制，而芯片手册提供了全面的硬件资源和外设信息，为开发者理解和利用该微控制器的功能提供了详尽的指导。