systick 滴答中断优先级的问题

lijing150123

需要使用滴答来为lwip提供一个系统时钟，lwip用的是1.3.1版本（直接用的官方例程，换4.1比较麻烦，而且工程已经搭建好了，不想动这一块），官方有句代码不是很理解。[mw_shl_code=c,true]  /* Update the SysTick IRQ priority should be higher than the Ethernet IRQ */
  /* The Localtime should be updated during the Ethernet packets processing */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 1); [/mw_shl_code]
把滴答设成了每隔10ms一次中断，每次中断加一个将localtime+20，贴代码[mw_shl_code=applescript,true]void Time_Update(void)
{
  LocalTime += SYSTEMTICK_PERIOD_MS;
}[/mw_shl_code]
前一段的解释是把滴答的优先级设置为比eth的中断优先级要高，以便localtime能够及时更新。我不理解的是按照CM3的中断优先级顺序，systick本来的优先级就比eth要高啊，为什么要加这一句话，原来的代码里面中断优先级分组是2，然后把eth的抢占优先级设为2，我现在把eth的中断优先级改成了0，现在会出现ping一段时间之后就ping不通了，但是单步跟踪进去又会正常，跟踪不出来问题（中断比较多，按原来工程设置为2的话，抢占不够用，所以还需要改），怀疑是中断优先级设置的问题，这句话到底应该怎么理解

lijing150123

终于搞懂了，记录一下，方便以后查看。
首先看CM3的内容：
CM3支持中断嵌套，高优先级异常可以抢占低优先级异常，原则上，CM3最少支持3个固定优先级和256级可编程优先级（CM3优先级分组规定，子优先级最少要占一位，所以实际可配置的抢占优先级只剩128级了，但是不晓得为什么stm32没有这个规定，最低可以用0位子优先级），这个优先级分组是靠着AIRCR寄存器决定的，这是一个8bit的寄存器，优先级以MSB对齐（便于跨器件的移植，后面会讲到），所以CM3最少支持8级可编程的优先级。
而stm32使用了4位中断优先级，这样就一共有16个可编程的优先等级（最低0位子优先级，这样抢占最多可以达到16级）。这时候，片上一共68个可屏蔽的中断通道加上内核的16个中断线（不包含RESET,NMI和硬fault，这三个是固定的，可以跨越所有的其他异常）都可以由你来指定到底这些中断要划分为几个层次,，这里用到了两个寄存器，AIRCR寄存器和IP寄存器（中断优先级控制寄存器）来决定的（AIRCR寄存器参考CM3），IP寄存器是一个8bit的寄存器组，stm32只用到了前68个组，其中这8bit并没有被全部使用，而是又被分成了高4位和低4位。实际只使用了高4位，这4位又被分成了抢占优先级和子优先级，具体抢占和子优先级各占几位，要由AIRCR寄存器决定，也就是一旦你设置好了优先级分组，你就知道你的中断被划分成了多少个等级了。
抢占优先级和子优先级共同决定了优先级的编号[mw_shl_code=c,true]          /* 2 bit for pre-emption priority, 2 bits for subpriority */
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  
       
        /* Enable the USART2 global Interrupt */
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;          
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;       
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);[/mw_shl_code]
这样设置的话，USART2_IRQn的优先级编号就是15。可以用NVIC_GetPriority（）验证一下。

回到我一开始问的问题[mw_shl_code=c,true] * Set the priority for the specified interrupt. The interrupt
* number can be positive to specify an external (device specific)
* interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt.
*
* Note: The priority cannot be set for every core interrupt.
*/
static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)
{
  if(IRQn < 0) {
    SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */
  else {
    NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff);    }        /* set Priority for device specific Interrupts  */
}[/mw_shl_code]
这个函数为什么允许传入负数，我自己试了一下，其实不试也能猜出来，因为用get获取中断优先级编号的时候返回的是一个无符号的整数，而AIRCR寄存器是高字节对齐的，顶多就是你想配置最高级别的中断，结果配成了最低的呗，但是这个函数注释比较令人疑惑，传入负数指定一个core中断，应该不是内核中断的意思吧

lijing150123

更改systick中断优先级顺序的函数跟踪进去是这样[mw_shl_code=c,true] * Set the priority for the specified interrupt. The interrupt
* number can be positive to specify an external (device specific)
* interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt. \n
*
* Note: The priority cannot be set for every core interrupt.
*/
static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)
{
  if(IRQn < 0) {
    SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */
  else {
    NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff);    }        /* set Priority for device specific Interrupts      */
}[/mw_shl_code]

CM3权威手册中，systick是属于可编程的系统异常，这个函数也很奇怪啊，注释里面的意思是可以把中断号设成负数，使其成为内核中断吗？像第一句把中断号设为1是使systick成为外部中断了吗

正点原子

systick就是属于系统中断的。

lijing150123

居然被原子哥临幸。看了半天CM3的内核资料，还是不太懂，系统中断本来优先级就比外部中断要高，为什么要加这一句话呢？把systick的中断标号设置为1，那他的优先级顺序到底是怎么排列的，是指除了reset，nmi和硬fault之后，优先级最高的就是systick了吗，那中断优先级分组里面的抢占优先级序号和这个标号有什么关系？我已经lwip的时钟基准改成定时器提供了，改用查询的方式，还是不用这个中断了，搞不清这个概念

lijing150123

当然，我还是不理解为什么要去设置一下systick中断的优先级，系统中断优先级本来就比外部中断高不是吗