HAL_NVIC

文章目录

一、NVIC简介
- [ NVIC 做什么？](# NVIC 做什么？)
二、NVIC模块详解
- [ 1、NVIC 寄存器](# 1、NVIC 寄存器)
- [ 2、优先级的定义](# 2、优先级的定义)
- - [ 1.优先级寄存器NVIC_IPRx](# 1.优先级寄存器NVIC_IPRx)
  - [ 2.优先级分组](# 2.优先级分组)
- [ 3、NVIC 工作完整流程](# 3、NVIC 工作完整流程)
- [ 4、F103中断向量表](# 4、F103中断向量表)
- - [ 1.内核异常向量（固定，所有 CM3 通用）](# 1.内核异常向量（固定，所有 CM3 通用）)
  - [ 2.外部中断向量（STM32F103 专用）](# 2.外部中断向量（STM32F103 专用）)
三、CudeMx配置NVIC
- [ 1、NVIC配置界面](# 1、NVIC配置界面)
- [ 2、打开NVIC界面](# 2、打开NVIC界面)
- [ 3、NVIC 页面里有什么？](# 3、NVIC 页面里有什么？)
- [ 4、最重要一步：选择优先级分组](# 4、最重要一步：选择优先级分组)
四、NVIC模块组成
- [ 1、数据结构](# 1、数据结构)
- [ 2、句柄](# 2、句柄)
- [ 3、API](# 3、API)
- - [ 1. 设置中断优先级](# 1. 设置中断优先级)
  - [ 2. 使能中断](# 2. 使能中断)
  - [ 3. 禁止中断](# 3. 禁止中断)
  - [ 4. 设置优先级分组](# 4. 设置优先级分组)
  - [ 5. 挂起中断（手动触发）](# 5. 挂起中断（手动触发）)
  - [ 6. 清除挂起](# 6. 清除挂起)
  - [ 7. 获取中断活动状态](# 7. 获取中断活动状态)
- [ 4、状态/错误](# 4、状态/错误)
- - [ 1. 使能状态](# 1. 使能状态)
  - [ 2. 优先级状态](# 2. 优先级状态)
  - [ 3. 挂起状态（Pending）](# 3. 挂起状态（Pending）)
  - [ 4. 活动状态（Active）](# 4. 活动状态（Active）)
五、NVIC模块通用模版
- [ 1、NVIC配置](# 1、NVIC配置)
- [ 2、开启更新中断](# 2、开启更新中断)
- [ 3、中断服务（stm32f1xx_it.c）](# 3、中断服务（stm32f1xx_it.c）)
- [ 4、中断回调函数（处理数据）](# 4、中断回调函数（处理数据）)

一、NVIC简介

NVIC：Nested Vectored Interrupt Controller嵌套向量中断控制器，整个芯片的中断管理员。

NVIC 是 Cortex‑M3 内置的中断硬件管理器。

NVIC 做什么？

哪个中断可以触发。

中断优先级谁高谁低。

高优先级中断能不能打断低优先级（嵌套）。

中断发生时，CPU 跳去执行哪个函数。

所有中断（串口、定时器、EXTI、DMA...）都必须经过 NVIC 配置才能用。

二、NVIC模块详解

1、NVIC 寄存器

NVIC 寄存器定义在 core_cm3.h 文件中，CM3 内核支持 256 个中断，其中包含了 16 个内核中断和 240 个外部中断，并且具有 256 级的可编程中断设置。

STM32F103xE芯片有 70 个中断，包括 10 个内核中断和 60 个可屏蔽中断，具有 16 级可编程的中断优先级，我们常用的就是这 60 个可屏蔽中断。

c 复制代码

		typedef struct {
		    __IO uint32_t ISER[8];       // 中断使能寄存器
		    uint32_t RESERVED0[24];
		    __IO uint32_t ICER[8];       // 中断清除寄存器
		    uint32_t RSERVED1[24];
		    __IO uint32_t ISPR[8];       // 中断使能悬起寄存器
		    uint32_t RESERVED2[24];
		    __IO uint32_t ICPR[8];       // 中断清除悬起寄存器
		    uint32_t RESERVED3[24];
		    __IO uint32_t IABR[8];       // 中断有效位寄存器
		    uint32_t RESERVED4[56];
		    __IO uint8_t  IP[240];       // 中断优先级寄存器(8Bit wide)
		    uint32_t RESERVED5[644];
		    __O  uint32_t STIR;          // 软件触发中断寄存器
		}  NVIC_Type;

一般使用ISER、ICER和IP 三个寄存器，IESR用来使能中断，ICER用来失能中断，IP用来设置中断优先级。

ISER[8] ：全称是：Interrupt Set-Enable Registers，这是一个中断使能寄存器组。

CM3 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。

但是 STM32F103 的可屏蔽中断只有 60 个，所以对我们来说，有用的就是两个（ISER[0]和 ISER[1]），总共可以表示 64 个中断。

ICER[8] ：全称是：Interrupt Clear-Enable Registers，是一个中断除能寄存器组。

ISPR[8] ：全称是：Interrupt Set-Pending Registers，是一个中断挂起控制寄存器组。

ICPR[8] ：全称是：Interrupt Clear-Pending Registers，是一个中断解挂控制寄存器组。

IABR[8] ：全称是：Interrupt Active Bit Registers，是一个中断激活标志位寄存器组。

IP[240] ：全称是：Interrupt Priority Registers，是一个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，这样总共可以表示 240 个可屏蔽中断。

而 STM32 只用到了其中的前 60 个。IP[59]~IP[0]分别对应中断 59~0。

2、优先级的定义

1.优先级寄存器NVIC_IPRx

用于表达优先级的4bit，又被分组成抢占优先级和子优先级。

如果有多个中断同时响应，抢占优先级高的就会抢占抢占优先级低的优先得到执行，

如果抢占优先级相同，就比较子优先级。

如果抢占优先级和子优先级都相同的话，就比较他们的硬件中断编号，编号越小，优先级越高。

2.优先级分组

设置优先级分组可调用库函数NVIC_PriorityGroupConfig()实现，有关NVIC中断相关的库函数都在库文件misc.c和misc.h中。

中断优先级分组库函数NVIC_PriorityGroupConfig()

c 复制代码

			/**
			* 配置中断优先级分组：抢占优先级和子优先级
			* 形参如下：
			* @arg NVIC_PriorityGroup_0: 0bit for抢占优先级
			*                            4 bits for 子优先级
			* @arg NVIC_PriorityGroup_1: 1 bit for抢占优先级
			*                            3 bits for 子优先级
			* @arg NVIC_PriorityGroup_2: 2 bit for抢占优先级
			*                            2 bits for 子优先级
			* @arg NVIC_PriorityGroup_3: 3 bit for抢占优先级
			*                            1 bits for 子优先级
			* @arg NVIC_PriorityGroup_4: 4 bit for抢占优先级
			*                            0 bits for 子优先级
			* @注意 如果优先级分组为0，则抢占优先级就不存在，优先级就全部由子优先级控制
			*/
			void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)
			{
			    // 设置优先级分组
			    SCB->AIRCR = AIRCR_VECTKEY_MASK | NVIC_PriorityGroup;
			}

3、NVIC 工作完整流程

外部 / 外设产生中断信号。

中断挂起标志置 1。

NVIC 读取该中断优先级。

NVIC 比较：

若比当前运行中断抢占优先级更高 → 打断！

若相同 → 排队，按子优先级决定顺序。

CPU 自动保存现场（入栈）。

跳转到对应的中断服务函数（ISR）。

执行完后恢复现场，回到原来程序。

4、F103中断向量表

1.内核异常向量（固定，所有 CM3 通用）

2.外部中断向量（STM32F103 专用）

三、CudeMx配置NVIC

1、NVIC配置界面

2、打开NVIC界面

在 CubeMX 界面：

左边 System Core

点击 NVIC

进入中断配置页面

3、NVIC 页面里有什么？

主要 3 块：

Enable：是否打开中断（打勾 = 使能）

Preemption Priority：抢占优先级

Sub Priority：子优先级

4、最重要一步：选择优先级分组

在 NVIC 页面上方：

Priority Group (优先级分组)

STM32F103 最常用、最稳妥的是：

NVIC_PriorityGroup_2

2 位抢占优先级（0~3）

2 位子优先级（0~3）

数字越小，优先级越高！

四、NVIC模块组成

1、数据结构

c 复制代码

		typedef struct
		{
		  __IO uint32_t ISER[8];       // 中断使能
		  __IO uint32_t ICER[8];       // 中断禁止
		  __IO uint32_t ISPR[8];       // 挂起置位
		  __IO uint32_t ICPR[8];       // 挂起清除
		  __IO uint32_t IABR[8];       // 活动标志
		  __IO uint8_t  IP[240];       // 优先级寄存器（最重要）
		} NVIC_Type;

2、句柄

NVIC 没有句柄！

3、API

1. 设置中断优先级

HAL_NVIC_SetPriority(IRQn, PreemptPriority, SubPriority);

示例：

HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 1, 0);

2. 使能中断

HAL_NVIC_EnableIRQ(IRQn);

3. 禁止中断

HAL_NVIC_DisableIRQ(IRQn);

4. 设置优先级分组

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);

F103 最常用：GROUP_2（2 位抢占 + 2 位子优先级）

5. 挂起中断（手动触发）

NVIC_SetPendingIRQ(IRQn);

6. 清除挂起

NVIC_ClearPendingIRQ(IRQn);

7. 获取中断活动状态

uint32_t status = NVIC_GetActive(IRQn);

4、状态/错误

NVIC 有 4 种状态：

1. 使能状态

已使能|已禁止

中断是否已使能：

uint32_t en = NVIC_GetEnableIRQ(IRQn);

2. 优先级状态

抢占优先级|子优先级

获取当前优先级分组：

uint32_t pg = HAL_NVIC_GetPriorityGrouping();

3. 挂起状态（Pending）

中断触发了，但还没来得及处理。

中断是否挂起：

uint32_t pending = NVIC_GetPendingIRQ(IRQn);

4. 活动状态（Active）

正在执行中断服务函数。

中断是否正在执行：

uint32_t active = NVIC_GetActive(IRQn);

五、NVIC模块通用模版

NVIC应用实例都与具体外设有关，请查看外设对应实例。

1、NVIC配置

c 复制代码

		// 1. 分组（系统只一次）
		HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);
		
		// 2. 设置优先级
		HAL_NVIC_SetPriority(XXX_IRQn, 抢占优先级, 子优先级);
		
		// 3. 使能中断
		HAL_NVIC_EnableIRQ(XXX_IRQn);

2、开启更新中断

c 复制代码

		// 4. 开启外设中断
		__HAL_XXX_ENABLE_IT(...);

3、中断服务（stm32f1xx_it.c）

c 复制代码

		//5.中断服务
		void XXX_IRQHandler(void)
		{
		  HAL_XXX_IRQHandler(&hxxx);
		}

4、中断回调函数（处理数据）

c 复制代码

		//6.中断回调函数
		void HAL_XXX_Callback(XXXT_HandleTypeDef *hxxx)
		{
		  if(hxxx->Instance == ...)
		  {
		    // 接收到数据，在这里处理
		  }
		}

文章目录

一、NVIC简介

NVIC 做什么？

二、NVIC模块详解

1、NVIC 寄存器

2、优先级的定义

1.优先级寄存器NVIC_IPRx

2.优先级分组

3、NVIC 工作完整流程

4、F103中断向量表

1.内核异常向量（固定，所有 CM3 通用）

2.外部中断向量（STM32F103 专用）

三、CudeMx配置NVIC

1、NVIC配置界面

2、打开NVIC界面

3、NVIC 页面里有什么？

4、最重要一步：选择 优先级分组

四、NVIC模块组成

1、数据结构

2、句柄

3、API

1. 设置中断优先级

2. 使能中断

3. 禁止中断

4. 设置优先级分组

5. 挂起中断（手动触发）

6. 清除挂起

7. 获取中断活动状态

4、状态/错误

1. 使能状态

2. 优先级状态

3. 挂起状态（Pending）

4. 活动状态（Active）

五、NVIC模块通用模版

1、NVIC配置

2、开启更新中断

3、中断服务（stm32f1xx_it.c）

4、中断回调函数（处理数据）

4、最重要一步：选择优先级分组