STM32入门教程-2023版【5-1】NVIC

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大家好，我是硬核王同学，最近在做免费的嵌入式知识分享，帮助对嵌入式感兴趣的同学学习嵌入式、做项目、找工作!

四、NVIC

（1）NVIC基本结构

外部中断的整体结构图如下：

这个NVIC的名字叫做嵌套中断向量控制器。在STM32中，它是用来统一分配中断优先级和管理中断的，NVIC是一个内核外设，是CPU的小助手。

我们已经知道了，STM32的中断非常多，如果把这些中断全都接到CPU上，那CPU还得引出很多线进行适配，设计上就很麻烦，并且如果很多中断同时申请，或者中断很多产生了拥堵，CPU也会很难处理，毕竟CPU主要是用来运算的，所以就把中断分配的任务就放到NVIC。

NVIC有很多输入口，你有多少个中断线路，都可以接过来，比如这里可以接到到EXTI、TIM、ADC、USART等等，在图中，左边中断和NVIC连接线上画了个斜杠加n，这个意思是一个外设可能会同时占用多个中断通道，所以这里有n条线，而NVIC只有一个输出口。

NVIC根据每个中断的优先级分配中断的先后顺序，之后通过右边这一输出口就告诉CPU该处理哪个中断，对于中断先后顺序分配的任务，CPU不需要知道。

举个例子：

• 比如CPU是医生，如果医院只有一个医生时，当看病人很多时，医生就得先安排一下先看谁后看谁，如果有紧急的病人，那还得让紧急的病人最先来，这个安排先后顺序的任务很繁琐会影响医生看病的效率，所以医院就安排了一个叫号系统（NVIC），来病人了统一取号并且根据病人的等级，分配一个优先级，然后叫号系统看一下现在在排队的病人，优先叫号紧急的病人，最后叫号系统给医生输出的就是一个一个排好队的病人，医生就可以专心看病了。（EXTI、TIM、ADC等就是病人）

（2）NVIC优先级分组

为了处理不同形式的优先级，STM32的NVIC可以对优先级进行分组，分为抢占优先级和响应优先级。

抢占优先级和响应优先级的区别，还是按照病人叫号的例子理解。

响应优先级：

上一个病人1在看病，外面排队了很多病人，当病人1看完后，外面排队中的紧急病人最先进去看病（即使这个紧急病人是最后来的），这种在排队中的插队的就叫响应优先级，响应优先级高的可以插队提前看病。

抢占优先级：

上一个病人1在看病，外面排队中的病人2比病人1更加紧急，病人2可以不等病人1看完，停止给病人1看病，直接先给病人2看病，病人2看完病接着病人1看病，然后外面排队的病人再进来，这种形式的优先级就是中断嵌套。

这种优先级就是我们之前讲的中断嵌套。抢占优先级高的，可以进行中断嵌套。

为了将优先级区分为抢占优先级和响应优先级，就需要对这16个优先级优先级进行分组，NVIC的中断优先级由优先级寄存器的4位（0~15，4位二进制，对应16个优先级）决定，优先级的数值越小，优先级越高，0就是最高优先级。这4位可以进行切分，分为高n位的抢占优先级和低4-n位的响应优先级

抢占优先级高的可以中断嵌套，响应优先级高的可以优先排队。抢占优先级和响应优先级均相同的按中断号排队（中断号是 中断表 的左边数字，数值小的优先响应），所以stm32的中断不存在先来后到的排队方式，在任何时候都是优先级高的先响应。

如上图表中的分组方式，因为优先级总共是4位，所以就有(0，4)、(1，3)、(2，2)、(3，1)、(4，0)这五种分组方式.

分组0，就是有0位的抢占等级，取值为0，有4位的响应等级，取值为0~15，分组1234雷同。这个分组方式是我们在程序中自己进行选择的，选好分组方式后，就要注意抢占优先级和响应优先级的取值范围了，不要超出这个表里规定的取值范围。

分组方式	抢占优先级	响应优先级
分组0	0位，取值为0	4位，取值为0~15
分组1	1位，取值为0~1	3位，取值为0~7
分组2	2位，取值为0~3	2位，取值为0~3
分组3	3位，取值为0~7	1位，取值为0~1
分组4	4位，取值为0~15	0位，取值为0

作 者 ：硬核王同学

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