STM32G4之NVIC中断系统

一、NVIC中断机制

stm32G431总共有111个中断源，所以有时难免有两个或者两个以上的中断一起来临，或者正在处理一个中断服务函数时突然又有一个中断来临，以上种种情况微控制器要怎样运行呢？

微控制器都有一个处理中断的机制，stm32系列芯片用到的机制是:NVIC

NVIC: 嵌套向量中断控制器(Nested Vectored Interrupt Controller)

STM32中NVIC，它是属于CM4内核的器件。NVIC 控制着整个芯片中断相关的功能，它跟内核紧密耦合，是内核里面的一个外设

但是各个芯片厂商在设计芯片的时候会对CM4内核里面的NVIC进行裁剪，把不需要的部分去掉，所以说STM32的NVIC是CM4的NVIC的一个子集

CM4内核支持256个中断，其中包含了16个系统异常和240个外部中断，并且具有256级的可编程中断设置

但 STM32并没有使用CM4内核的全部东西，而是只用了它的一部分。 stm32G431芯片有111个中断，包括9个内核中断和102个可屏蔽中断，具有16级可编程的中断优先级，常用的就是这102个可屏蔽中断

NVIC寄存器定义在core_cm4.h文件中 一般只用ISER，ICER和IP这三个寄存器

**ISER：**中断使能寄存器组，CM4 内核支持 256 个中断，这里用 8 个 32 位寄存器来控制，每个位控制一个中断，对于STM32G4有102个可屏蔽中断，用到ISER[0~3]即可

使能某个中断，必须设置相应的 ISER 位为 1，使该中断被使能(这里仅仅是使能，还要配合中断分组、屏蔽、 IO 口映射等设置才算是一个完整的中断设置

**ICER：**中断除能寄存器组，与 ISER 的作用恰好相反，是用来清除某个中断的使能的，要专门设置一个 ICER 来清除中断位，而不是向 ISER 写 0 来清除，是因为 NVIC 的这些寄存器都是写 1 有效的，写 0 是无效的

**IP：**中断优先级控制的寄存器组，IP 寄存器组由 240 个 8bit的寄存器组成，每个可屏蔽中断占用 8bit

每个中断的优先级由一个8bit来设定，分为高低两个位段。高位段表示抢占优先级，低位段表示响应（子）优先级。 CM4允许最少使用位数为3位，即至少要支持8级优先级

但是，每个可屏蔽中断占用的 8bit 并没有全部使用，而是只用了高 4 位

而这两个优先级各占几个位又要根据 SCB->AIRCR中的中断分组设置来决定

如果两个中断的抢占优先级和响应优先级都是一样的话，则看哪个中断先发生就先执行；高优先级的抢占优先级是可以打断正在进行的低抢占优先级中断的。而抢占优先级相同的中断，高优先级的响应优先级不可以打断低响应优先级的中断

注： (1)抢占优先级的级别高于响应优先级，而数值越小所代表的优先级就越高

(2)抢占优先级是针对中断不同时刻发生的情况，响应优先级是针对中断同时发生的情况

二、NVIC配置函数 1.HAL_NVIC_SetPriorityGrouping

函数声明(在cortex.h中）

void HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_NVIC_PRIORITY_GROUP(PriorityGroup));

  /* Set the PRIGROUP[10:8] bits according to the PriorityGroup parameter value */
  NVIC_SetPriorityGrouping(PriorityGroup);
}

作用： 设置中断优先级分组

形参选择： NVIC_PRIORITYGROUP_0： 0位抢占式优先级，4位响应优先级； NVIC_PRIORITYGROUP_1： 1位抢占式优先级，3位响应优先级； NVIC_PRIORITYGROUP_2：2位抢占式优先级，2位响应优先级； NVIC_PRIORITYGROUP_3： 3位抢占式优先级，1位响应优先级； NVIC_PRIORITYGROUP_4：4位抢占式优先级，0位响应优先级

一般设置为2，这个函数在系统中只需要被调用一次，一旦分组确定就最好不要更改，否则容易造成程序分组混乱

通过调用函数 NVIC_SetPriorityGrouping 来进行中断优先级分组设置

__STATIC_INLINE void __NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
{
  uint32_t reg_value;
  uint32_t PriorityGroupTmp = (PriorityGroup & (uint32_t)0x07UL);             /* only values 0..7 are used          */

  reg_value  =  SCB->AIRCR;                                                   /* read old register configuration    */
  reg_value &= ~((uint32_t)(SCB_AIRCR_VECTKEY_Msk | SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk)); /* clear bits to change               */
  reg_value  =  (reg_value                                   |
                ((uint32_t)0x5FAUL IP[((uint32_t)IRQn)] = (uint8_t)((priority