LPC17681769之中断优先级与中断优先级组

一、背景
        USB在持续通信几十万次后，会出现USB IN中断丢失几次的情况，分析是中断优先级不够高，导
    致USB中断在排队，然而排队还未完成，又有新的USB中断发生，致使其中断丢失。LPC1769的所有中
    断默认为最高优先级"0"(数字越低，优先级越高)，因此能想到的第一个解决办法既是降低除USB外所
    有中断的优先级。
        本篇即对LPC1769的中断优先级及优先级分组做个概述。
        附：LPC1768/LPC1769除支持最高主频不同外，其他暂时没发现有什么差别。

二、正文
        首先，说说中断优先级，所有中断均有一个优先级，
            1、 更低的优先级数字代表着更高优先级
            2、 除了RESET, Hard fault, NMI等系统级中断，其他所有中断优先级均可配置为"0~31"。 
        如果软件没有配置这些中断的优先级，那么所有中断的优先级默认为最高优先级"0"。此处
    实例说明这个中断优先级的概念，假设三个外部中断"A,B,C"，"A,B"配置为"0"，"C"配置为"1"，
        1、 如果三个中断同时产生，那么"A,B"中断优先"C"中断运行。
        2、 "A,B"中断同时产生，谁更优先执行呢？那就根据中断向量表的排号，低的优先执行。
        3、 若是"C"的中断正在运行，此时"A"的中断发生，那么"A"的中断会抢占"C"的执行权限，优先
            执行。
        4、 若是"A"的中断正在运行，此时"B"的中断发生，那么新产生的"B"中断会进入等待状态，等
            待"A"执行完毕再执行。
        以上，只是单纯的判断优先级值来控制中断的顺序，为了增强中断的控制逻辑，ARM新增了优先级
    组的概念。即相同的优先级等级可以分配在一组优先级内，在这一组优先级内再来定义次优先级，具
    体是怎么一个概念呢？还是假设有四个中断"A,B,C,D"，"A,B,C"配置在优先级组"0"内，"A,B"中断配
    置次优先级"0"，"C"配置为次优先级"1"，"D"则配置为优先级组"1"
        1、 若"A,D"中断同时产生，则优先级高的"A"会优于"D"中断执行。
        2、 若"A,C"中断同时产生，则优先级次优先级高的"A"会优先执行。
        3、 若"A,B"中断同时产生，则根据中断向量表的位置，排号低的优先执行。
        4、 若"D"正在执行中断，此时"A"中断来了，那么"A"中断会抢占"D"中断优先执行。因为"A"所
            在的优先级组高于"D"。
        5、 若"C"正在执行中断，此时"A"中断来了，那么"A"中断会等待"C"执行完毕再执行。因为属于
            同一优先级组。
        ARM用了一个8位寄存器来定义优先级组和次优先级的概念。中间可以选择一个端点，高位表示有
    多少个主优先级，低位表示有多少个次优先级。
        而LPC1769只用了其中5位。具体如下图：

**********************************************************************************

        以上图的1768选定的端点为例，上图表示有"2^3=8"个优先级组，因为高三位用来定义优先级
    组，同理，低二位用来定义次优先级有"2^2=4"个。
        接着用实例来解释：
        在LPC1769提供的"core_cm3.h"提供了定义优先级组和次优先级的函数。
        定义优先级组函数：
        __STATIC_INLINE void NVIC_SetPriorityGrouping(uint32_t PriorityGroup)
        // PriorityGroup参数按上文所写，由于LPC1769只用了5位，所以传入的参数范围为"2~7"
        // 对应的优先级组与次优先级如下图

        // 我选择的优先级组为8个，次优先级为4个。代码如下：
        NVIC_SetPriorityGrouping(0x04);
        接着，定义次优先级函数：
        __STATIC_INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)
        // 参数IRQn代表中断向量值，该值定义在文件"LPC17xx.h"内
        /** @brief IRQ interrupt source definition */
        typedef enum IRQn
        {
            /******  Cortex-M3 Processor Exceptions Numbers ********************/
                ...
                Reset_IRQn                    = -15, 
                ...
            
            /******  LPC17xx Specific Interrupt Numbers *************************/
            
                ... 
                USB_IRQn                      = 24,       
                ... 
        } IRQn_Type;
        // 参数priority
        // 代表中断优先级值，范围还是为"0~31"，因此需要我们自己算好优先级组所处的位置
        // 以我定义的8个优先级组来说，那么值"0~3"为优先级组"0"，..."28~31"为优先级组"7"。
        NVIC_SetPriority(USB_IRQn,0);       //处于优先级组"0"
        NVIC_SetPriority(TIMER0_IRQn,4);    // 处于优先级组"1"

    至此，记录完毕。
        
记录时间：2016-12-21
记录地点：深圳WZ