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对STM32(Cortex-M3)中NVIC(嵌套向量中断控制器)的理解

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简介：
本文章深入探讨了在STM32微控制器（基于Cortex-M3内核）中，如何配置和使用NVIC（嵌套向量中断控制器），以实现高效的中断管理。 在STM32(Cortex-M3)中存在两种优先级的概念：一种是抢占式优先级，另一种则是响应优先级（也被称为“亚优先级”或“副优先级”）。每种中断源都需要被赋予这两种不同的优先级别设置。

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  • 对STM32(Cortex-M3)中NVIC(嵌套向量中断控制器)的理解
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    本文章深入探讨了在STM32微控制器（基于Cortex-M3内核）中，如何配置和使用NVIC（嵌套向量中断控制器），以实现高效的中断管理。 在STM32(Cortex-M3)中存在两种优先级的概念：一种是抢占式优先级，另一种则是响应优先级（也被称为“亚优先级”或“副优先级”）。每种中断源都需要被赋予这两种不同的优先级别设置。
     
  • STM32 NVIC中断向量嵌套理解
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    本文深入解析STM32微控制器中NVIC（Nested Vector Interrupt Controller）的工作原理及其在处理中断请求时的优先级与嵌套机制。 在STM32（Cortex-M3）微控制器里有两个优先级的概念：抢占式优先级和响应优先级。每个中断源需要被指定这两种优先级别。 1. 抢占式优先级决定了中断的嵌套关系，而响应优先级则决定了中断的处理顺序。 例如，具有高抢占式优先级别的中断可以在一个低抢占式优先级别的中断正在执行时打断它并开始自己的处理过程。如果两个中断源拥有相同的抢占式优先级别，则它们之间没有嵌套关系；这意味着后到达的一个将会在前一个完成后再被处理。 2. 当两个同时到来的相同抢占式优先级的中断需要被处理时，系统会根据响应优先级来决定先执行哪一个。 3. 如果这两个中断源不仅抢占式优先级别相等而且响应优先级别也相等，则它们将按照他们在中断向量表中的位置顺序进行处理。 在Cortex-M3中定义了8个比特位用于设置每个中断的优先等级，这些比特可以被分配给抢占式和响应优先级的不同组合。STM32简化了这个过程，使用4位来表示这两个级别的不同分组方式： - 第0组：所有四位都用来指定响应优先级别。 - 第1至第4组：分别用从一个到四个不同的比特为抢占式优先级别，剩下的用于指定响应优先级。 通过调用`NVIC_PriorityGroupConfig()`函数可以设置这些分组。例如，使用第一组的代码如下： ```c // 设置中断优先级分组为1 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); // 使能EXTI0和EXTI9_5中断，并指定它们各自的抢占式与响应优先级别。 ``` 在配置这些值时，确保所选的优先级设置不会超出当前选定的优先级分组所能支持的最大范围。 总结来说，理解如何正确地为STM32中的中断分配合适的抢占式和响应优先级对于实现复杂的多任务处理系统至关重要。
     
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    本书为读者提供了关于STM32 ARM Cortex-M3微控制器的全面指南，涵盖了从基础理论到实际应用的技术细节。通过丰富的实例和编程练习，帮助工程师和技术爱好者快速掌握STM32开发技能，适用于学习、参考及项目实践。 《STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》是一本详细介绍STM32系列微控制器的书籍，涵盖了该系列芯片的工作原理及其实际应用案例。这本书对于希望深入了解并掌握STM32开发技术的人来说是非常有价值的资源。
     
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    本PPT深入讲解了基于ARM Cortex-M3架构STM32微控制器的嵌入式系统的原理及实际应用，内容涵盖硬件设计、软件开发和项目实践。 068027-01.zip
     
  • 基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器的应用实践
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    本项目聚焦于利用STM32系列基于ARM Cortex-M3内核的微控制器进行实际应用开发。通过深入探究其硬件结构和软件设计，旨在展示该系列芯片在嵌入式系统中的高效能与广泛应用潜力。 本书详细介绍了意法半导体（STMicroelectronics, ST）公司生产的基于ARMCortex-M3内核的STM32单片机的应用与实践知识。通过“学中做、做中学”的DIY（DoItYourself）和LBD（LearningByDoing）方式，以工作为导向进行教学，并按照循序渐进的原则介绍并构建多个典型STM32单片机应用系统的硬件和软件以及相关传感器电路。 本书深入浅出地讲解了STM32单片机的外围引脚特性、内部结构原理、片上外设资源、开发设计方法及应用软件编程等知识，旨在创新传统的教学模式与体系，解决嵌入式系统课程抽象难学的问题。该书内容丰富且通俗易懂，适合作为高等本科院校和职业技术学院中的计算机、电子信息工程、自动化控制技术、电力电气工程技术等相关专业的“32位高级单片机原理与应用”、“基于ARMCortex内核的单片机系统开发”等课程的教学参考或教材。此外，本书也可作为电子制作竞赛及实训活动的实践指南和实验配套教材，并适用于从事自动控制系统设计、智能仪器仪表研发、电力电子产品制造以及机电一体化等领域工作的工程技术人员进行自学使用。 同时，它也可以用作ARM相关应用与培训课程的学习参考资料。
     
  • STM32 NVIC中断优先级配置
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    本文介绍了如何在STM32微控制器中配置NVIC（嵌套向量中断控制器）中断优先级的方法和步骤，帮助开发者优化中断处理效率。 CM3 内核支持 256 个中断，其中包括了 16 个内核中断和 240 个外部中断，并且具有可编程的 256 级中断设置。然而，STM32 并未使用 CM3 内核的所有功能，而是仅利用了一部分。
     
  • STM32 NVIC中断优先级设置
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    简介：本文详细介绍了如何在STM32微控制器中配置NVIC（嵌套向量中断控制器）以调整中断优先级，确保系统的高效运行和响应速度。 STM32微控制器系列采用ARM Cortex-M3内核，具有强大的中断处理能力，并通过嵌套向量中断控制器（NVIC）实现管理。NVIC是嵌入式系统中的关键组件，负责管理中断请求以确保系统的实时性和高效性。 STM32芯片拥有84个中断源，其中68个为可屏蔽中断，另外16个是内核中断。例如，STMF103系列微控制器提供了60个可屏蔽中断。这些中断源包括外部事件如按钮输入、定时器溢出和串行通信等；以及内核事件如预取指错误和内存访问异常。 NVIC的优先级管理涉及多个寄存器： - ISER【2】：用于开启中断。 - ICER【2】：禁用中断。 - ISPR【2】：标记待处理状态。 - ICPR【2】：清除挂起状态。 - IABR【2】：表示中断是否正在活动的标志位寄存器。 - IPR【15】：设置抢占式和响应优先级。 在Cortex-M3处理器中，中断优先级分为两部分： 1. 抢占式优先级决定一个中断能否打断另一个正在进行中的中断； 2. 响应优先级则是在相同抢占式级别下确定哪个中断先被处理。该处理器支持四组不同的抢占和响应分配方式。 一旦设定好分组设置，它们就不能再更改了。高抢占式的中断可以打断并优先于低级别的执行；当两个具有相同的抢占式优先级的中断同时发生时，则由响应优先级决定其顺序；如果所有级别都相同，则按请求顺序处理。 在嵌套情况下，NVIC允许较高优先级的中断先被处理，而不管当前正在运行的是哪个较低级别的。这种机制确保了高重要性的任务能够及时获得系统的资源和关注。 通过灵活地调整这些参数，开发者可以优化系统响应时间及资源利用率来满足特定的应用需求。正确理解和配置这些设置对于实现高效的嵌入式设计至关重要。
     
  • STM32 CubeMX 中断 NVIC 实践（含源码）
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    本教程详细介绍在STM32开发环境中使用CubeMX配置NVIC中断的方法，并提供完整源代码供读者参考和实践。 本段落详细介绍了如何使用STM32 CubeMX配置中断NVIC，并通过按键控制LED灯的亮灭功能。文章包含超过30张高清图以及完整的源代码示例，旨在帮助读者理解和掌握这一过程。
     
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    《STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》是一本详细介绍STM32微控制器硬件结构和软件开发的技术书籍，适合电子工程师及嵌入式系统开发者阅读。本书内容详实、条理清晰，旨在帮助读者掌握STM32的原理和技术应用。 第一章 ARM及Cortex-M3处理器概述 1.1 ARM处理器系列 1.1.1 命名规则 1.1.2 处理器系列介绍 1.2 ARMCortex-M3处理器 1.2.1 处理器组件 1.2.2 Cortex-M3的层次和实现选项 1.2.3 内核结构 1.2.4 嵌套向量中断控制器(NVIC) 1.2.5 总线矩阵 1.2.6 集成调试功能 1.2.7 可选组件介绍 1.2.8 Cortex-M3处理器的应用场景 1.3 ARMCortex-M3指令集详解 1.4 ARMCortex-M3的优势分析 第二章 STM32系列微控制器 2.1 STM32系列微控制器简介 2.1.1 主要优点概述 2.1.2 应用领域介绍 2.2 STM32F101xx系列微控制器 2.2.1 特点说明 2.2.2 总体结构描述 第二代STM32微控器 2.3 STM32F103xx系列微控制器 该部分涵盖特点和总体架构的详细信息 第三章 STM32系列微控制器存储器与外设 3.1 存储器及总线结构 包括系统、内存和映射的具体内容，以及启动配置细节。 3.2 电源控制 涵盖供电情况、管理策略及低功耗模式，并介绍相关寄存器。 3.3 复位与时钟控制 描述复位机制与时钟设置,并提供RCC寄存器的详细说明. 3.4 GPIO和AFIO功能描述 包括通用输入输出(GPIO) 和复用I/O(AFIO) 功能及相关的寄存器。 3.5 中断与事件处理 介绍嵌套向量中断控制器(NVIC) 及外部中断/事件控制器(EXTI). 3.6 DMA控制模块详解 包括功能、特性以及DMA寄存器的描述. 3.7 实时时钟(RTC) 描述RTC的主要特性和工作原理，包括校验和相关寄存器。 3.8 备份寄存器(BKP) 介绍备份存储的功能及干扰检测机制, 并列出BKP寄存器详情. 3.9 独立看门狗(IWDG) 包括功能简介、IWDG 寄存器描述等内容。 3.10 窗口看门狗(WWDG) 介绍WWDG的主要特性和超时时间编程方法，包括寄存器描述. 3.11 高级控制定时器 描述高级控制定时器的功能、特性及TIMI 寄存器。 3.12 定时器(TIMx) 包括功能概述、主要特征和TIMx 寄存器的详细说明。 3.13 控制局域网(bxCAN) 介绍bxCAN的主要特性和运行模式，包括中断请求与寄存器描述. 3.14 内部集成电路(I2C) 包括功能概述、主要特征及I2C调试模式和寄存器描述。 3.15 同步异步收发机(SPI) 描述SPI的主要特性和数据传输机制，包括SPI 寄存器的详细说明. 3.16 通用同步异步收发设备(USART) 包括功能介绍、主要特性及中断请求与寄存器描述。 3.17 USB全速设备接口 涉及USB的主要特性和结构框图，包括编程注意事项和寄存器描述. 3.18 数模转换器(ADC) 描述ADC的功能特性，如数据对齐、外部触发转换等，并提供寄存器详情。 3.19 调试支持(DBG) 介绍调试端口及相关的ARM文档,包括JTAG和SW调试端口的描述. 第四章 STM32固件库 4.1 固件库定义规则 包括命名规则和代码标准 4.2 库层次结构 描述固件包及其文件的具体内容。 4.3 使用STM32库的方法介绍 第五章 STM32系列微控制器开发工具与应用 5.1 KeilMDK简介 涵盖集成环境、工程管理及编译和调试程序的步骤. 5.2 IAREWARM概述 描述集成开发环境，
     
  • STM32(Cortex-M3)系列MCU中文手册
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    《STM32(Cortex-M3)系列MCU中文手册》是一本全面介绍STM32微控制器硬件特性和软件开发的手册，适合嵌入式系统开发者参考学习。 STM32 (Cortex M3) 系列MCU的中文手册是快速入门的好资料，但一些细节问题还是建议参考官方提供的英文note或help文档。