1 異常類型
Cortex-M3內(nèi)核具有強大的異常響應(yīng)系統(tǒng)乱陡，它把能夠打斷當前代碼執(zhí)行流程的事件分為異常(exception)和中斷(interrupt)，并把它們用一個表管理起來始藕，編號為0~15的稱為內(nèi)核異常，而16以上的則稱為外部中斷氮趋，這個表就稱為中斷向量表伍派。
CM3 內(nèi)核總共支持 256 個中斷，其中包含了 16 個內(nèi)核中斷和 240 個外部中斷剩胁，并且具有 256級的可編程中斷設(shè)置诉植。除了個別異常的優(yōu)先級固定外， 其它異常的優(yōu)先級都是可編程的昵观，這里及下文不在嚴格區(qū)分異常和中斷晾腔。異常類型如下表所示：
| 偏移 | 異常類型 | 優(yōu)先級 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 0 | - | - | 復(fù)位時加載向量表中第一項作為棧頂?shù)刂?/td> |
| 1 | Reset | -3 （最高） | 電源開啟或熱復(fù)位時調(diào)用，在執(zhí)行第一條指令時索昂，優(yōu)先級下降到最低（Thread模式）建车，異步故障 |
| 2 | NMI | -2 | 除了復(fù)位扩借，它不能被其他任何中斷搶占椒惨，異步故障 |
| 3 | Hard Fault | -1 | 如果故障由于優(yōu)先級或可配置的故障處理程序被禁止而不能激活時，此時所有這些故障均為硬故障潮罪，同步故障 |
| 4 | Memory Management | 可編程 | 存儲包含單元（MPU）不匹配康谆，包括不可訪問和不匹配领斥，同步故障；也用于MPU不可用或不存在的情況沃暗，已至此默認存儲映射的從不執(zhí)行區(qū)域 |
| 5 | Bus Fault | 可編程 | 預(yù)取出錯月洛，存儲器訪問錯誤，以及其它地址/存儲器相關(guān)的錯誤孽锥；當為精確的總線故障時是同步故障嚼黔，不精確時為異步故障 |
| 6 | Usage Fault | 可編程 | 應(yīng)用錯誤，如果執(zhí)行未定義的指令或試圖進行非法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換惜辑，同步故障 |
| 7-10 | 保留 | - | 保留 |
| 11 | SVCall | 可編程 | 使用SVC指令進行系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用唬涧，同步故障 |
| 12 | Debug Monitor | 可編程 | 調(diào)試監(jiān)視異常（當沒有停止時），同步故障盛撑，但只在允許時有效碎节；如果它的優(yōu)先級比當前激活的處理程序優(yōu)先級更低，則它不激活 |
| 13 | 保留 | - | 保留 |
| 14 | PendSV | 可編程 | 系統(tǒng)服務(wù)科掛起請求抵卫，異步故障狮荔，只能由軟件掛起 |
| 15 | PendSV | 可編程 | 用于系統(tǒng)滴答定時器，異步故障 |
| 16及以上 | External Interrupt | 可編程 | 有核外發(fā)出的中斷介粘，傳遞給NVIC殖氏，都為異步故障 |
2 中斷優(yōu)先級
STM32中有兩種優(yōu)先級：搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級（也有成“副優(yōu)先級”或“亞優(yōu)先級”的）。所有可編程中斷都需要指定這兩種優(yōu)先級碗短。高搶占式優(yōu)先級的中斷可以中斷低搶占式優(yōu)先級的中斷處理受葛，即中斷嵌套，或者說高搶占式優(yōu)先級的中斷可以嵌套于低搶占式優(yōu)先級的中斷中偎谁。當兩個中斷源的搶占式優(yōu)先級相同時总滩，這兩個中斷將沒有嵌套關(guān)系，當一個中斷到來后巡雨，如果正在處理另一個中斷闰渔，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铐望，則中斷控制器根據(jù)他們的響應(yīng)優(yōu)先級高低來決定先處理哪一個冈涧；如果他們的搶占式優(yōu)先級和響應(yīng)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正蛙《焦可以總結(jié)為：搶占優(yōu)先級決定是否可以產(chǎn)生中斷嵌套，響應(yīng)優(yōu)先級決定了中斷響應(yīng)順序乒验，如果兩種優(yōu)先級一樣看偏移愚隧，中斷向量表中偏移小的優(yōu)先執(zhí)行。
由于每個中斷源都需要被指定搶占優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級锻全，那么就需要有相應(yīng)的寄存器記錄每個中斷的優(yōu)先級狂塘，在Cortex-M3中定義了8個比特位用于設(shè)置中斷源的優(yōu)先級录煤，這8個比特位可以有8種分配方式，如下：
- 所有8位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
- 最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級荞胡，最低7位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
- 最高2位用于指定搶占式優(yōu)先級妈踊，最低6位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
- 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(yīng)優(yōu)先級
- 最高4位用于指定搶占式優(yōu)先級泪漂，最低4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
- 最高5位用于指定搶占式優(yōu)先級廊营，最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
- 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(yīng)優(yōu)先級
- 最高7位用于指定搶占式優(yōu)先級萝勤，最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級
以上即為Cortex-M3優(yōu)先級分組方式赘风，但是Cortex-M3也允許在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。STM32并沒有使用Cortex-M3內(nèi)核嵌套向量中斷的全套東西纵刘，而是使用了它的一部分邀窃，STM32有84個中斷，包括16個內(nèi)核中斷和68個可屏蔽中斷假哎，具有16級可編程的中斷優(yōu)先級瞬捕。我們最常用的是68個可屏蔽中斷，但是STM32的68個可屏蔽中斷舵抹，只有在STM32F107系列才有68個肪虎，其他只有60個。
STM32對中斷進行了編號惧蛹，編號為負的為系統(tǒng)異常扇救，標號為正的外部中斷，有些未定義中斷號（復(fù)位Reset香嗓，不可屏蔽中斷NMI和硬錯誤中斷Hand Fault和一些保留的中斷）的系統(tǒng)異常是不能被設(shè)置優(yōu)先級的迅腔，其他中斷的優(yōu)先級都是用戶可以配置的。STM32中指定中斷優(yōu)先級的寄存器有效位為4位靠娱，因此有一下5種分組方式：
第0組：所有4位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級（16種）
第1組：最高1位用于指定搶占式優(yōu)先級沧烈，最低3位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(8種)
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(yīng)優(yōu)先級(4種)
第3組：最高3位用于指定搶占式優(yōu)先級像云，最低1位用于指定響應(yīng)優(yōu)先級(2種)
第4組：所有4位用于指定搶占式優(yōu)先級
STM32的分組可以使用標準庫函數(shù)void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)設(shè)置锌雀，這個函數(shù)在中斷配置前優(yōu)先調(diào)用以配置中斷優(yōu)先級分組，該函數(shù)的可選參數(shù)對應(yīng)以上5種分組：
- 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
3 函數(shù)庫
3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
typedef struct
{
uint8_t NVIC_IRQChannel; /*!< 指定中斷號 */
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority; /*!< 指定中斷搶占優(yōu)先級 */
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority; /*!< 指定中斷響應(yīng)優(yōu)先級 */
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd; /*!< 指定中斷是否使能 */
} NVIC_InitTypeDef;
3.2 庫函數(shù)
| 函數(shù)名 | 描述 |
|---|---|
| NVIC_SetPriorityGrouping | 設(shè)置中斷優(yōu)先級分組（內(nèi)核提供） |
| NVIC_GetPriorityGrouping | 獲取中斷優(yōu)先級分組（內(nèi)核提供） |
| NVIC_EnableIRQ | 使能外部中斷（內(nèi)核提供） |
| NVIC_DisableIRQ | 失能外部中斷（內(nèi)核提供） |
| NVIC_GetPendingIRQ | 獲取指定中斷是否掛起（內(nèi)核提供） |
| NVIC_SetPendingIRQ | 設(shè)置指定中斷掛起位（內(nèi)核提供） |
| NVIC_ClearPendingIRQ | 清除指定掛起中斷（內(nèi)核提供） |
| NVIC_GetActive | 獲取指定中斷激活狀態(tài)（內(nèi)核提供） |
| NVIC_SetPriority | 設(shè)置指定中斷優(yōu)先級（內(nèi)核提供） |
| NVIC_GetPriority | 獲取指定中斷優(yōu)先級（內(nèi)核提供） |
| NVIC_EncodePriority | 編碼優(yōu)先級（內(nèi)核提供） |
| NVIC_DecodePriority | 解碼優(yōu)先級（內(nèi)核提供） |
| NVIC_SystemReset | 系統(tǒng)復(fù)位（內(nèi)核提供） |
| NVIC_PriorityGroupConfig | 配置中斷優(yōu)先級分組（STM32提供） |
| NVIC_Init | 中斷初始化（STM32提供） |
| NVIC_SetVectorTable | 設(shè)置中斷向量表位置和偏移（STM32提供） |
| NVIC_SystemLPConfig | 選擇系統(tǒng)進入低功耗模式的條件（STM32提供） |
注意 ：上表中迅诬，加粗的函數(shù)為常用庫函數(shù)腋逆。
4 示例說明
void NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); /*!< 中斷分組 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN1_RX0_IRQn; /*!< 指定中斷號 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0; /*!< 配置搶占優(yōu)先級 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0; /*!< 配置響應(yīng)優(yōu)先級 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; /*!< 使能中斷*/
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*!< 初始化指定中斷 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN2_RX0_IRQn; /*!< 指定中斷號 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x1; /*!< 配置搶占優(yōu)先級 */
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /*!< 初始化指定中斷 */
}
說明: 示例中，CAN2的搶占優(yōu)先級高于CAN1的搶占優(yōu)先級侈贷，則CAN2中斷可以嵌套CAN1中斷即當CAN1產(chǎn)生接收中斷時惩歉，CAN2中斷可以打斷CAN1中斷執(zhí)行。
