Stm32笔记-NVIC中断向量控制

NIVC中断控制的寄存器（组）是位于cortex-M3内核中的，所以平时可能较少接触所以在这里补充一个笔记。

参考资料主要是《cortex-M3中文参考手册》

1.一些与内核有关的名词

在内核中，所有的中断都可以称为 ”异常“ ：

”异常“ 定义如下：
”挂起“：即一个异常不能被立即响应时的状态，（我理解为 ”立flag“）定义如下：

注意：功能上是与FreeRTOS中的挂起任务列表相同，但挂起任务列表与其没有关系（时使用链表实现的）
向量表：实际上是处理例程（我理解成是中断服务函数内容）的入口地址组成的表单。
一些缩写的自我猜测:
- NMI: Not Mask Interrupt 不可屏蔽中断;
  
  永远不会被屏蔽的中断,可用于发生紧急情况时使用;
- PendSV :Pendable request for System Serve 系统可挂起请求;
  
  FreeRtos中用于任务的切换,参考手册中也提及使用PendSV进行任务切换(需将其设为任务优先级最低),可以免去OS切换任务时检查是否有中断发生.
- MSP:主栈指针，异常（中断/中断嵌套）调度时使用；
  
  PSP：进程栈指针，任务调度时使用。

2. 异常清单：

1)系统异常及外部异常清单：

Cortex-M3共有256级中断，前16个系统中断中前4个不可变程，其余均可编程；

240个外部中断（ 这里的外部是相对于Cortex_M3内核来说的，不等同于STM32的外部中断（是前者的很小一部分） ）均可编程。（ 如野火所说STM32的NVIC是cortex-M3NVIC的一个子集 ）

stm32对这个中断清单的分配如下图：

(详情见stm32参考手册中断与事件章节)

（可以看到外部中断只占很小一部分而已，而且，stm32f103也只支持(使用256中前)60种中断（16级）而已）

3.寄存器组（族）

NVIC的寄存器数量比较多，以寄存器组（族）方式出现。而且除了自身的寄存器，还有一些其他的寄存器也于NVIC功能相关。

1）NVIC寄存器组：

NVIC 的这些寄存器都是写 1 有效的，写 0 是无效的。

ISER[8]: SET ENAs族（8个32位，Interrupt Set-Enale Registers）:

0xE000_E100-0xE000_E11C

对应位写一，使能240个外部中断对应的 外部中断 （还是相对于cortex-M3来说的，下面均是如此）.
ICER[8]: CLR ENAs族（8个32位，Interrupt Clear-Enale Registers）:

0xE000_E180-0xE000_E19C

对应位写一，失能240个外部中断对应的 外部中断 （还是相对于cortex-M3来说的）.
ISPR[8]：SETPENDs族（8个32位，Interrupt Set-Pending Registers）

0xE000_E200 – 0xE000_E21C，写一挂起对应的 外部中断 。
ICPR[8]：CLRPENDs族（8个32位，Interrupt Clear-Pending Registers）

0xE000_E280 – 0xE000_E29C，写一解挂对应的 外部中断 。

IABR[8]：ACTIVE族，Interrupt Active Bit Registers（8*32位），

类似于状态标志位，当240个外部中断处于活动状态时，其被置1，否则为0，为只读寄存器。
IP[240] Interrupt Priority Registers,优先级族寄存器，共240个*8位，分别决定美个外部异常的优先级（8位中，高X位表示抢占优先级，低X位表示响应优先级，取决于优先级分组AIRCR的PRIGROUP三位），如下图：

- AIRCR；优先级分组寄存器，见上图。

2）与NVIC相关的寄存器：

以下几个寄存器常使用汇编指令访问。

PRIMASK 优先级屏蔽寄存器，使除NMI和硬fault外的所有异常失能。
FAULTMASK fault异常掩蔽寄存器，使除NMI外的所有异常失能。

cortex-M3中NMI是绝对不可能被屏蔽的。在STM32中将其与时钟树中的CSS相连，用于补救时钟故障的情况。
BASEPRI 只会屏蔽优先级的数字比它大的寄存器（所以对于系统的4个不可编程是没有影响的，优先级为负数）。

FreeRTOS中就是通过设置BSASEPRI的值来进出临界段。

3.库函数使用

库函数的使用相当简单，而且普遍：

初始化中断优先级分组（通常在主函数中进行分组，且只分一次，后来程序不会改动）：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//0/1/2/3/4

在每个需要使用中断向量的地方，对该中断向量初始化：

初始化结构体如下：

typedef struct
{
 uint8_t NVIC_IRQChannel;//中断通道，常以IRQn结尾 
 uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;//抢占优先级
 uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; //响应优先级
 FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; //使能与否
 } NVIC_InitTypeDef;
 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//中断向量初始化函数