文章目录
-
- [一. 抢占优先级与子优先级概念](#一. 抢占优先级与子优先级概念)
-
- [抢占优先级（Preemption Priority）------ 决定能否"强行插队（打断）"](#抢占优先级（Preemption Priority）—— 决定能否“强行插队（打断）”)
- [子优先级（Subpriority）------ 决定共同等待时"谁先被宠幸"](#子优先级（Subpriority）—— 决定共同等待时“谁先被宠幸”)
- [二. IRQ与NVIC](#二. IRQ与NVIC)
-
- [1. 什么是 IRQ（Interrupt Request - 中断请求）？](#1. 什么是 IRQ（Interrupt Request - 中断请求）？)
- [2. 什么是 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller - 嵌套向量中断控制器）？](#2. 什么是 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller - 嵌套向量中断控制器）？)
- [三. 严格的硬件划分：系统异常 vs IRQ](#三. 严格的硬件划分：系统异常 vs IRQ)
-
- [① 编号 1 ~ 15：系统异常（System Exceptions）](#① 编号 1 ~ 15：系统异常（System Exceptions）)
- [② 编号 16 及以上：外部中断（External Interrupts）](#② 编号 16 及以上：外部中断（External Interrupts）)
- [四. 补充高级知识：软件能触发 IRQ 吗？](#四. 补充高级知识：软件能触发 IRQ 吗？)
- [五. ARM Cortex-M 内核异常管理的核心](#五. ARM Cortex-M 内核异常管理的核心)
一. 抢占优先级与子优先级概念
在 ARM Cortex-M 内核中，只要是可配置的异常（包括 SVC、PendSV 和所有的外设中断 IRQ），它们对应的优先级寄存器（通常是 8 位，很多芯片只使用了高 4 位）都会被划分成两部分：抢占优先级和子优先级。
抢占优先级（Preemption Priority）------ 决定能否"强行插队（打断）"
本质：它是真正的"武力值"。如果 A 的抢占优先级比 B 高，当 B 正在执行时，A 来了，A 可以强行把 B 掐断，自己先运行（这叫中断嵌套）。
子优先级（Subpriority）------ 决定共同等待时"谁先被宠幸"
本质：它只是一个"排队序号"，没有任何打断别人的能力。只有当 A 和 B 的抢占优先级完全一样，并且它们同时向 CPU 发出请求时，CPU 才会看一眼子优先级，谁的子优先级高，谁就先执行。
二. IRQ与NVIC
1. 什么是 IRQ（Interrupt Request - 中断请求）？
IRQ 是一个"信号"或"事件"。
字面意思：中断请求。
它是谁发出的：由芯片上的各大硬件外设（如 UART 串口、TIM 定时器、ADC 模数转换器、GPIO 外部引脚）发出来的。
它的本质：当外设完成了某项工作，或者发生了突发状况，它就会拉高或拉低一根内部信号线，向 CPU 喊一句："我这边有紧急情况，请求处理！"这个发出的信号，就叫做一个 IRQ。
数量：一款芯片通常有几十甚至上百个 IRQ（例如：UART1_IRQ、TIM3_IRQ 等），每个外设都有自己专属的 IRQ 编号。
2. 什么是 NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller - 嵌套向量中断控制器）？
NVIC 是一个"硬件管理机构"。
字面意思：嵌套向量中断控制器。它不是软件代码，而是直接做在 ARM Cortex-M 内核里面的一个极其强大的硬件外设电路。
它的职责：CPU 总经理只有一个人，面对几十个外设同时发来的 IRQ 请求，根本应付不过来。NVIC 就是挡在 CPU 前面的"金牌秘书"，所有外设的 IRQ 信号必须先送到 NVIC 这里，由 NVIC 统一盘点、筛选、排序后，再决定要不要递给 CPU。
[外设：GPIO引脚被按下]
│
▼ 产生一个
[ IRQ 信号 (例如 EXTI0_IRQ) ]
│
▼ 顺着走线流入
[ NVIC (中断控制器) ] ─── 秘书检查：1. 该IRQ开启了吗？ 2. 优先级够高吗？
│
▼ 如果通关，NVIC 敲响 CPU 的门
[ CPU 内核 ] ─── 硬件自动压栈，并根据 NVIC 提供的"向量地址"直奔中断函数！三. 严格的硬件划分：系统异常 vs IRQ
在 Cortex-M 内核中，所有打断 CPU 的事件都被统称为"异常（Exception）"。内核给这些异常编了号（1 到 240+）：
① 编号 1 ~ 15：系统异常（System Exceptions）
这些是由 CPU 内核内部触发的，其中就包括了软件中断。
编号 11：SVC（纯软件指令触发，属于系统异常，不是 IRQ）
编号 14：PendSV（写寄存器触发，属于系统异常，不是 IRQ）
编号 15：SysTick（滴答定时器，属于内核自带的系统异常）
② 编号 16 及以上：外部中断（External Interrupts）
这些是由内核外边的外设（如串口、定时器、GPIO）触发的。只有这部分异常，在 ARM 的官方术语里才被称为 IRQ（Interrupt Request）。
编号 16：IRQ0（比如 WWDG 窗口看门狗中断）
编号 17：IRQ1（比如 PVD 电源电压检测中断）
......以此类推。
所以，从严格的硬件定义来看：SVC 和 PendSV 是"系统异常"，不是 "IRQ"。
四. 补充高级知识：软件能触发 IRQ 吗？
虽然 SVC/PendSV 自身不是 IRQ，但你提的这个问题在另一种层面上是成立的：在内核中，软件确实可以手动触发一个真正的 IRQ。
ARM NVIC 控制器中提供了一个非常特殊的寄存器，叫做 STIR（Software Trigger Interrupt Register，软件触发中断寄存器）。
它的好玩之处在于：哪怕外部硬件没有任何动静（比如串口没收到数据），你在代码里往 STIR 寄存器里写入串口中断的 IRQ 编号（比如 NVIC->STIR = UART1_IRQn;）。
结果：NVIC 硬件电路会瞬间被欺骗，它会以为硬件串口真的来数据了，从而立刻向 CPU 发出中断信号，让 CPU 跳进 UART1_IRQHandler 去执行。
这种行为，在行业内通常被称为"软件触发的硬件中断（Software-triggered Hardware Interrupt）"。
五. ARM Cortex-M 内核异常管理的核心
硬件中断（IRQ）、SVC 指令和 PendSV
