如何理解STM32(Cortex-M3)中的搶占優(yōu)先級與響應優(yōu)先級

很多人在配置STM32中斷時對固件庫中的這個函數(shù)NVIC_PriorityGroupConfig()——配置優(yōu)先級分組方式，會很不理解，尤其是看中文翻譯版的，因為中文翻譯版里把這里翻譯成“先占優(yōu)先級和從優(yōu)先級”這樣翻譯其實是不對的，很容易讓人誤解。
為了便于大家理解，有必要先解釋兩個概念：

搶占式優(yōu)先級/響應優(yōu)先級：

STM32(Cortex-M3)中有兩個優(yōu)先級的概念——搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級，有人把響應優(yōu)先級稱作'亞優(yōu)先級'或'副優(yōu)先級'，每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級。

具有高搶占式優(yōu)先級的中斷可以在具有低搶占式優(yōu)先級的中斷處理過程中被響應，即中斷嵌套，或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套在低搶占式優(yōu)先級的中斷中。

當兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時，這兩個中斷將沒有嵌套關系，當一個中斷到來后，如果正在處理另一個中斷，這個后到來的中斷就要等到前一個中斷處理完之后才能被處理。如果這兩個中斷同時到達，則中斷控制器根據(jù)他們的響應優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個；如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應優(yōu)先級都相等，則根據(jù)他們在中斷表中的排位順序決定先處理哪一個。

看了上面的介紹后，相信大家都明白了這里面的關系了，總結下便是：搶占式優(yōu)先級>響應優(yōu)先級>中斷表中的排位順序（其中“>”理解為比較的方向）。

正是因為每個中斷源都需要被指定這兩種優(yōu)先級，就需要有相應的寄存器位記錄每個中斷的優(yōu)先級；在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設置中斷源的優(yōu)先級，這8個比特位可以有8種分配方式，如下：

1.所有8位用于指定響應優(yōu)先級

2.最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低7位用于指定響應優(yōu)先級

3.最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低6位用于指定響應優(yōu)先級

4.最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低5位用于指定響應優(yōu)先級

5.最高4位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低4位用于指定響應優(yōu)先級

6.最高5位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低3位用于指定響應優(yōu)先級

7.最高6位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低2位用于指定響應優(yōu)先級

8.最高7位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低1位用于指定響應優(yōu)先級

以上便是優(yōu)先級分組的概念，但是Cortex-M3允許具有較少中斷源時使用較少的寄存器位指定中斷源的優(yōu)先級，因此STM32把指定中斷優(yōu)先級的寄存器位減少到4位，這4個寄存器位的分組方式如下：

第0組：所有4位用于指定響應優(yōu)先級

第1組：最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低3位用于指定響應優(yōu)先級

第2組：最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低2位用于指定響應優(yōu)先級

第3組：最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級，最低1位用于指定響應優(yōu)先級

第4組：所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級

這里便對于于文章最前提到的固件庫里相關的函數(shù)了——NVIC_PriorityGroupConfig(u32NVIC_PriorityGroup)，函數(shù)的參數(shù)共有5種：

這個函數(shù)的參數(shù)(NVIC_PriorityGroup值)有下列5種：

NVIC_PriorityGroup_0 =>選擇第0組

NVIC_PriorityGroup_1 =>選擇第1組

NVIC_PriorityGroup_2 =>選擇第2組

NVIC_PriorityGroup_3 =>選擇第3組

NVIC_PriorityGroup_4 =>選擇第4組

這其實也很好理解，比如選擇NVIC_PriorityGroup_1，那么搶占式優(yōu)先級便占一位，也就是說可以有2^1個級別，可以設置為0和1，而響應優(yōu)先級則占3位，也就是說可以有2^3個選擇，可以設置為0~7；總共來說就可以區(qū)別>16種優(yōu)先級（為什么大于而不是等于，想想就應該明白了）

舉個例子吧，假如現(xiàn)在有4個外部中斷，還有一個EXTI9_5中斷，那么如果選擇優(yōu)先級分組為第1組，那么搶占式優(yōu)先級便只有兩種，5個中斷就至少有3個在搶占式優(yōu)先級上是相同的優(yōu)先級上，其他兩個在另一優(yōu)先級別。接著設置響應優(yōu)先級可以有8種選擇(即每個中斷都要設計 搶占優(yōu)先級 及響應優(yōu)先級)；假如現(xiàn)在同時有兩個搶占式優(yōu)先級別相同的中斷發(fā)生，那么處理的順序是誰的響應優(yōu)先級高則誰優(yōu)先進入中斷，另外這點是需要注意的，如果此時進入這個中斷之后又來了一個搶占式優(yōu)先級相同但是響應優(yōu)先級更高的中斷，這時也是不會打斷已有的中斷的。