再学FreeRTOS---(中断管理)
目录
一.什么是中断？
二.ARMCortex-M中断优先级设置
三.FreeRTOS中断管理中的关键寄存器
1.PRIMASK：全局屏蔽所有中断。
2.FAULTMASK：屏蔽除故障以外的所有中断。
3.BASEPRI：只屏蔽优先级低于某一设定值的中断。
四.中断优先级分组
注意事项
在嵌入式实时操作系统FreeRTOS中，中断管理是一项重要功能，它能让CPU在特定事件发生时打断当前任务，立即转向处理紧急任务。本篇博客将介绍FreeRTOS的中断管理机制，并通过示例展示如何在FreeRTOS中使用中断。
一.什么是中断？
中断是一种允许CPU在执行过程中暂停当前任务并立即处理突发事件的机制。其执行流程可以分为以下三个步骤：
1.中断请求：由外设或事件（如GPIO外部中断、定时器中断等）发起中断请求。
2.响应中断：CPU停止当前程序，转去执行相应的中断服务程序（ISR）。
3.退出中断：中断服务程序执行完毕，CPU返回被打断的程序继续执行。
二.ARMCortex-M中断优先级设置
ARMCortex-M处理器使用8位宽的寄存器来配置中断的优先级，范围为0~255。对于STM32来说，优先级配置只使用高4位（即[7:4]位），因此支持16个优先等级。
STM32的中断优先级划分为两类：
-抢占优先级：优先级高的中断可以打断优先级低的中断。
-子优先级：当两个相同抢占优先级的中断同时触发时，子优先级低的会优先执行。
在ARMCortex-M中，有三个系统中断优先级配置寄存器：SHPR1、SHPR2和SHPR3。其中，SHPR3常用于将PendSV和SysTick的优先级设置为最低，以确保任务切换时不阻塞其他中断的响应。
三.FreeRTOS中断管理中的关键寄存器
在ARMCortexM架构中，FreeRTOS使用了三个关键的中断屏蔽寄存器来管理不同优先级的中断。这些寄存器分别是PRIMASK、FAULTMASK和BASEPRI，每个寄存器的功能如下：
1.PRIMASK：全局屏蔽所有中断。
PRIMASK寄存器用于全局屏蔽所有可屏蔽中断（除非故障中断外），包括正常任务和大部分中断。
当PRIMASK设置为1时，所有可屏蔽中断都会被屏蔽，只有不可屏蔽中断（如NMI）和一些特定的故障中断仍然可以触发。
这个寄存器常用于需要临时阻止所有中断的情境，比如在系统进入关键区域或执行一些敏感操作时。
2.FAULTMASK：屏蔽除故障以外的所有中断。
FAULTMASK寄存器用于屏蔽所有故障以外的中断。
当FAULTMASK设置为1时，除了硬件故障中断（如硬故障）外，其他所有中断都被屏蔽。
该寄存器通常用于处理异常或故障时的特殊保护，以确保CPU可以优先处理严重的硬件故障，不受其他中断干扰。
3.BASEPRI：只屏蔽优先级低于某一设定值的中断。
BASEPRI寄存器可以动态屏蔽优先级低于某一特定阈值的中断。
通过设置BASEPRI的值，可以指定屏蔽某一优先级及以下的中断。例如，如果BASEPRI被设置为0x50，则优先级5及以下的中断会被屏蔽，而优先级高于5的中断仍然可以触发。
BASEPRI寄存器为FreeRTOS提供了较为灵活的中断管理方式，因为它允许系统在不完全关闭中断的情况下屏蔽低优先级中断，确保高优先级任务和中断可以及时响应。
这三个寄存器各司其职，共同帮助FreeRTOS实现对中断的高效管理。在实时系统中，根据不同的应用需求合理使用这些寄存器，可以显著提升系统的稳定性和实时响应能力。
在FreeRTOS中，中断管理主要依靠BASEPRI寄存器。比如，当BASEPRI设置为0x50时，表示屏蔽优先级5~15的中断，而优先级0~4的中断仍然能够正常执行。
四.中断优先级分组
在FreeRTOS中，中断优先级可以通过不同的分组方式来配置抢占和子优先级。STM32支持五种分组方式，具体如下：
-NVIC_PriorityGroup_0：0位用于抢占优先级，4位用于子优先级
-NVIC_PriorityGroup_1：1位用于抢占优先级，3位用于子优先级
-NVIC_PriorityGroup_2：2位用于抢占优先级，2位用于子优先级
-NVIC_PriorityGroup_3：3位用于抢占优先级，1位用于子优先级
-NVIC_PriorityGroup_4：4位用于抢占优先级，0位用于子优先级
注意事项
1.API调用限制：在中断优先级低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的中断中才允许调用FreeRTOSAPI函数。
2.建议：将所有优先级位都指定为抢占优先级位，以便FreeRTOS能更好地管理中断。
3.优先级规则：中断优先级数值越小优先级越高，任务优先级数值越大优先级越高。