有STM32用戶發(fā)現(xiàn)在操作BASEPRI特殊功能寄存器時，根本不起作用。比方，它目前配置了幾個中斷，優(yōu)先級各不相同，按照STM32CubeMx里的配置分別為2、3、4不等，當他在BASEPRI寄存器里寫這幾個數(shù)字中的任意一個時，發(fā)現(xiàn)BASEPRI的數(shù)字始終是0，沒有任何效果。

我們知道，通過配置 BASEPRI寄存器非0值來給系統(tǒng)中的中斷響應設置門檻，當中斷優(yōu)先級低于某個級別時將不會得到CPU的響應執(zhí)行，也就是說只有中斷優(yōu)先級高于某個級別時才能得到響應。下面截圖是來自ARM CORTEX M4技術手冊中有關BASEPRI寄存器的描述。

從這里可以看到該寄存器的有效配置位有8位，對其寫0無意義,或者說放棄設置中斷響應門檻功能。在ARMCORTEX-M內(nèi)核系統(tǒng)里，中斷優(yōu)先級的高低跟表示優(yōu)先級的數(shù)字大小成相反關系，即數(shù)字越小的中斷優(yōu)先級配置值所對應的優(yōu)先級反而越高。

根據(jù)BASEPRI寄存器的定義，假設給BASEPRI寫數(shù)字5，那就意味著只有中斷優(yōu)先級高于5的中斷，即中斷優(yōu)先級的數(shù)字小于5的中斷可以得到響應,而其它低于優(yōu)先級5的中斷將會被屏蔽。【注：這里說的優(yōu)先級比較最終都體現(xiàn)在搶占優(yōu)先級上】

另外，在ARM內(nèi)核里關于每個中斷的優(yōu)先級配置寄存器也是8位，并支持字節(jié)訪問。

內(nèi)核里還有跟中斷優(yōu)先級有關的寄存器，它把中斷優(yōu)先級配置位分成2部分，用來分別設置每個中斷的組優(yōu)先級和子優(yōu)先級，或稱搶占優(yōu)先級和響應優(yōu)先級，也有稱主優(yōu)先級和子優(yōu)先級的，意思都一樣。個人喜歡中間的術語。

以上圖優(yōu)先級分組值【PRIGROUP】等于3為例。中斷優(yōu)先級寄存器中的bit0~bit3用作配置該中斷的響應優(yōu)先級，顯然，它的值可以是0到15的任一值。bit4~bit7用來配置該中斷的強占優(yōu)先級，同樣它的值也可以是0到15的任一值。若以【PRIGROUP】等于7為例，則所有可配置優(yōu)先級的中斷只配置響應優(yōu)先級，不區(qū)分強占優(yōu)先級，或者說搶占優(yōu)先級都一樣，或者說彼此不發(fā)生中斷搶占都一個意思。所謂中斷搶占即指另一中斷事件打斷正在執(zhí)行的中斷服務程序而響應更高優(yōu)先級的程序。

上面都基于ARM Cortex-M內(nèi)核的最初設計來說的，我們知道,STM32是基于ARM內(nèi)核添加ST的外設而成，ST在設計芯片的中斷優(yōu)先級這個地方，在AMR核的設計基礎上做了些針對性的調(diào)整，涉及中斷優(yōu)先級的寄存器的有效控制位由8位變成4位，且僅使用高4位，低4位變成保留位。【下圖來自STM32Cortex M4 編程手冊。注意紅色下劃線特別說明。】

不難理解，BASEPRI寄存器也會跟著做了調(diào)整，不然沒法跟上面調(diào)整過的中斷優(yōu)先級寄存器匹配，它也只使用高4位，低4位變保留位。【下圖來自STM32F4系列編程手冊】

當然，關于優(yōu)先級分組的控制寄存器的內(nèi)容也做了相應調(diào)整，即針對優(yōu)先級寄存器的高4位來劃分搶占優(yōu)先級和響應優(yōu)先級的配置。詳見下圖：

把上圖的各種優(yōu)先級分組配置變得更直觀點就是下圖的樣子。綠色用于配置搶占優(yōu)先級，黃色用于配置響應優(yōu)先級，灰色保留位，一共有5種可能的分組情形。

聊到這里，我們得知每個可配置的STM32片內(nèi)中斷，都有一個8位優(yōu)先級配置寄存器與之對應，且只用到高4位。我們接著看看開篇的問題。目前STM32的有關中斷配置如下圖所示【使用STM32CubeMx工具進行】：

這里優(yōu)先級分組選擇的是將優(yōu)先級的4位控制位全部用作搶占優(yōu)先級的配置，響應優(yōu)先級都一樣，即不做特別配置。那么上圖中SYSTICK/TIM2/TIM3/TIM4的中斷的搶占優(yōu)先級數(shù)據(jù)0、2、3、4其實是站在中斷優(yōu)先級寄存器的高4位而言的，那么放到整個8位優(yōu)先級寄存器來看的話，他們的優(yōu)先級應該是0x00,0x20,0x30,0x40【其實，低4位值是多少無關緊要，反正無效位】。

前面提過了，現(xiàn)在BASEPRI寄存器也只用到高4位，低4位保留。顯然，如果在給BASEPRI寄存器賦值時按照基于高4位得到數(shù)字往里面寫的話肯定都是無效的。

比方，我們期望在主程序里將上面TIM2/TIM3/TIM4的幾個中斷都屏蔽掉，若代碼像下面截圖里這樣寫肯定達不到目的。我這里開啟了TIM2/TIM3/TIM4的周期性更新中斷。【本文代碼編譯、調(diào)試基于ARM MDK IDE】

經(jīng)過測試也的確沒有達到目的。我寫__set_BASEPRI(2)的本意是想屏蔽掉那幾個定時器的中斷響應，結果發(fā)現(xiàn)根本沒作用。BASEPRI寄存器也沒正確寫入，因為數(shù)據(jù)2只能寫到BASEPRI寄存器的低4位，這幾位恰好是無效位。不難理解，當我們改寫成__set_BASEPRI(0x20)時就可以達到目的了。

此時，BASEPRI被正確寫入，TIM2/TIM3/TIM4的中斷不能得到響應，倒是SYSTICK中斷可以不被影響地得到響應，因為它的優(yōu)先級是0，BASEPRI的配置屏蔽不了它。也就是說，通過配置BASEPRI寄存器來設置中斷響應門檻的話，是阻止不了優(yōu)先級為0或更高優(yōu)先級的中斷的響應的。如果對BASEPRI寫0表示放棄其設置的中斷門檻的功能。

如果希望對包括0優(yōu)先級在內(nèi)的所有可配置中斷進行關閉或屏蔽，能否做得到呢？若可以，如何操作？

STM32芯片里的中斷如果按中斷源是來自ST外設還是ARM核處理器可以分為異常和中斷，比方下圖中灰色部分的就是異常，其它為中斷。【截圖來自STM32G4系列參考手冊】

平常我們統(tǒng)稱二者為中斷，不做區(qū)分。如果說把所有中斷按其優(yōu)先級是否可以配置，又可以將中斷分為優(yōu)先級固定和優(yōu)先級可配置的中斷。其中，優(yōu)先級固定的中斷在上面表格中都明確標示了fixed字樣，優(yōu)先級可配置的都加注了settable字樣。結合前面提到的優(yōu)先級寄存器的特性，可配置的優(yōu)先級是不會高于0級，即配置的數(shù)字不會小于0的。

若我們期望對所有可配置中斷進行關閉或屏蔽，可以操作另一個叫PRIMASK的寄存器，它只有1位有效控制位。

我們通過對PARMASK寫1，令CPU對所有優(yōu)先級可配置的中斷不做響應；若對其寫0表示放棄屏蔽功能。比方，我們還是接著前面的演示代碼來看看效果。

這時，前面提到的4個定時器中斷都不能得到響應了，雖打了斷點但過不去。我們還可以借助調(diào)試工具看到這幾個中斷的響應情況【SYSTICK位置離得遠，單獨截取后插進圖中的】。

對于上圖的部分信息我這里稍微解釋下。

圖形上方的字母E、P、A是下方Eable/Pending/Active單詞的首字母。Enable表示相應中斷是否在NVIC端得到響應允許；Pending表示中斷等待CPU的執(zhí)行；Active表示中斷服務程序正在被執(zhí)行。從圖中可以看出，SYSTICK/TIM2/TIM3/TIM4的中斷響應都雖得到允許，但都處于Pending期待執(zhí)行狀態(tài)。既然沒有得到執(zhí)行，Active位自然也是0。

上圖中優(yōu)先級的數(shù)字顯然是按照高4位結合優(yōu)先級分組后來看的，那個S表示SubPriority的意思。為了看得更清晰點，我不妨將優(yōu)先級分組采用下面的做法重新配置下，保持原搶占優(yōu)先級都不動，增加1位響應優(yōu)先級【即子優(yōu)先級】配置。目前4位優(yōu)先級配置位拆分為3位搶占優(yōu)先級配置位和1位響應優(yōu)先級配置位。當前測試代碼也保持不動。

顯然，上圖中的搶占優(yōu)先級編號2、3、4是站在分組后的高3位單獨來看的，響應優(yōu)先級是站在分組后剩下的1位單獨來看的。如果我們把兩類優(yōu)先級的配置合在高4位一起看，優(yōu)先級數(shù)字應該分別是十進制數(shù)1、5、6、9。【這個地方要弄清楚，否則下面調(diào)試結果看不明白。】

基于前面測試代碼和現(xiàn)有配置，我們看看運行后的中斷響應情況。

剛才雖然調(diào)整了優(yōu)先級的分組配置，但這幾個中斷的搶占優(yōu)先級都沒改變，所以在PRIMASK為1的情況下都不能得到響應。我們可以發(fā)現(xiàn)這幾個中斷的優(yōu)先級站在高4位的角度來看而得出的優(yōu)先級數(shù)字跟我上面分析的基本一致，除了SYSTICK的。

按理此時此處SYSTICK的優(yōu)先級應該是1而不是0。為什么會這樣呢？原因就在于我基于CubeMx組織的代碼，這個過程中如果使用SYSTICK做庫代碼的TICK時鐘，其中斷優(yōu)先級的配置使用默認配置，沒有理睬CubeMx這邊針對它子優(yōu)先級的配置。Cube庫在配置SYSTICK優(yōu)先級時，默認使用全部4位用作搶占優(yōu)先級的配置，同時將子優(yōu)先級配置為0。當然，我們可以針對性地調(diào)整來適應我們的需求。主要是下面這個weak特性的初始函數(shù)，我們可以手動修改這個函數(shù)里關于中斷優(yōu)先級的配置。

關于使用PRIMASK屏蔽所有可配置中斷的做法還有其它等效動作，比如使用CPSID指令和CPSIE指令或調(diào)用相關CMSIS函數(shù)。【參見下圖】

它們的作用一樣，也就是我們平常所說的開、關總中斷，準確點說是屏蔽所有優(yōu)先級可配置中斷的響應或者放棄屏蔽功能。對于開、關總中斷的說法，從實現(xiàn)屏蔽效果來看勉強可以說能關總中斷。但整體上講，個人覺得這個說法不太合適，還很容易給人帶來誤解，頗具誤導性。其實，不論是操作PRIMASK還是BASEPRI寄存器，并沒有對被屏蔽中斷的原有參數(shù)和配置做任何改變。即那些暫時被屏蔽的中斷的中斷響應允許位、中斷請求使能位、中斷觸發(fā)事件等都不會因為暫時的被屏蔽而發(fā)生改變。打個形象而不是特別貼切的比方。當你開著豪車愉快地跑在某條道上，聽著歌哼著曲。突然前方有交警在對道路做臨時管制，你和其它一干人車都被攔停下來。原因是有一行高級別的人物要保障優(yōu)先通行。你等雖被攔停下來，既沒人說你無證駕駛、也沒人告知你無權走這條道，證照都在，行路權也有，就是此刻級別不夠。一旦放行，你依然可以一如既往地行使。

我倒覺得ARM技術手冊提到的優(yōu)先級提升更好理解和接受些。即通過對BASEPRI、PRIMASK這些寄存器編程提升當前執(zhí)行程序的優(yōu)先級，使得低于當前優(yōu)先級的中斷暫時得不到響應。適當時候放棄優(yōu)先級升級功能，恢復原狀。

可能有人知道，還有個可以關閉或屏蔽優(yōu)先級高至-1級的HardFault異常的控制寄存器，就是FAULTMASK，也是1位有效位，操作跟PRIMASK類似。有興趣的話，可以自行進一步研究下。

審核編輯：湯梓紅