STM32中断优先级配置与使用解析

"STM32中断优先级与相关使用概念" STM32微控制器基于ARM Cortex-M3处理器内核，该内核支持256个中断，包括16个内核中断和240个外部中断。这些中断具有可编程的256级中断优先级，其中中断控制和中断优先级管理主要由嵌入式Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC)和System Tick定时器(SYSTICK)等组件来实现。STM32虽然采用Cortex-M3内核，但并未利用所有特性，例如未使用内存保护单元(MPU)。 在STM32中，中断系统被简化，仅支持84个中断（16个内核中断加上68个外部中断）和16级可编程中断优先级。这里的16级优先级实际上是从256级中选取的，因为仅使用了中断优先级设置的8位中的高4位。这意味着在STM32上，优先级是通过4位表示的，而不是全部的8位。优先级的设置对于确定中断响应的顺序至关重要。 外部中断通道是中断处理的核心概念。每个中断通道对应一个特定的外围设备，而这个设备可能有多个中断源或事件。所有这些中断事件都通过同一个中断通道向CPU申请中断，因此，中断通道的优先级设置决定了该外围设备的所有中断的优先级。设备内部不同中断的执行顺序由用户编写的中断服务程序决定。 STM32的68个外部中断通道被预先分配给了不同的外部设备，并且每个通道有自己的优先级控制字节（PRI_n），这是一个8位值，但在STM32中只使用高4位。每4个通道的8位优先级控制字组成一个32位的优先级寄存器，总共至少需要17个这样的寄存器，这些寄存器构成了STM32 NVIC的一部分。 中断优先级控制位分为两部分：抢占优先级和子优先级。抢占优先级决定了中断是否可以中断正在执行的低优先级中断，而子优先级则用于在相同抢占优先级的中断之间进行优先级排序。例如，4位优先级控制位可以有16种不同的组合方式，从没有抢占优先级但有16个子优先级，到有2个抢占优先级和8个子优先级。 理解中断优先级的概念以及如何在STM32上配置和使用中断是开发基于STM32系统的软件时的关键。正确的中断优先级设置可以确保系统响应时间的优化，避免优先级反转问题，并确保关键任务得到及时处理。在实际应用中，开发者需要根据具体需求调整中断优先级，以达到高效、稳定的系统运行。