STM32中断优先级详解:抢占与子优先级
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更新于2024-08-03
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STM32是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,被广泛用于嵌入式系统设计。在学习STM32时,中断系统是一个重要的知识点,它允许处理器在执行正常任务的同时,能够快速响应外部事件。本篇文章主要聚焦于STM32中断优先级的相关内容,特别是针对初学者以F103开发板为例的讲解。
中断优先级分为可编程和不可编程两种。在STM32中,中断优先级的高低决定了内核如何处理多个中断请求。中断优先级数值越小,中断的响应优先级越高,遵循小值优先原则。这意味着数值更小的中断将首先被处理。
在STM32F103上,由于使用了8位中断优先级寄存器的高4位,所以支持16个不同的中断优先级(2的4次方)。这些优先级被组织成五组优先级分组。每组包含一个抢占优先级和一个子优先级,总计16个中断优先级。优先级分组是通过嵌套向量中断控制器(NVIC)进行管理的,NVIC是Cortex-M系列处理器内置的一个关键组件,用于处理中断管理和优先级排序。
抢占优先级决定了中断是否可以打断当前正在执行的中断。如果新来的中断抢占优先级更高,那么它会立即打断当前中断并执行其服务函数,形成中断嵌套。如果抢占优先级相同,就不会发生抢占,中断会按顺序执行。
子优先级是在抢占优先级相同的情况下进行排序的依据。如果有多个中断抢占优先级相同,子优先级高的会先被响应。如果抢占优先级和子优先级都相同,那么将根据中断请求(IRQ)编号进行排序,编号小的优先级更高。
在编程实践中,通常不直接使用NVIC的设置中断优先级的函数,因为这些函数没有考虑优先级分组的概念。开发者应该使用STM32 HAL库提供的函数,如`HAL_NVIC_SetPriority()`,来设置中断优先级,这些函数已经考虑了优先级分组的逻辑。
总结STM32中断优先级的工作原理:
1. 当已有中断在执行时,新的中断是否会打断现有中断取决于其抢占优先级。抢占优先级高的中断会打断当前中断并执行,形成中断嵌套。
2. 如果所有中断都在等待状态,抢占优先级高的中断先执行。抢占优先级相同的情况下,子优先级高的中断先执行。
3. 抢占优先级和子优先级都相同的情况下,IRQ编号小的中断优先级更高。
了解并掌握这些中断优先级的概念和使用方法,对于理解和编写高效、响应及时的STM32程序至关重要。在实际项目中,合理设置中断优先级可以优化系统的实时性能,确保关键任务得到及时响应。
2021-10-01 上传
2021-10-04 上传
2021-06-19 上传
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2022-07-14 上传
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张鱼小丸子_微辣
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