嵌入式系统的中断控制器（NVIC）

1. NVIC的核心功能

NVIC通过硬件级中断管理、自动状态处理及低延迟优化，为实时系统提供确定性响应，是Cortex-M芯片实时性的基石。

中断优先级管理

• 支持多级可编程优先级（通常4-8位，如STM32用4位实现16级优先级），分为抢占优先级（中断嵌套）和子优先级（同优先级排队）。
• 优先级分组可配置（0-4组），适应不同场景需求（如无嵌套、完全抢占等）。

中断嵌套与低延迟处理

• 高抢占优先级中断可立即打断低优先级中断，实现硬件级嵌套。
• 通过尾链优化（Tail-Chaining） 和迟到中断处理（Late Arrival） 减少上下文切换时间，提升实时性。

中断向量化与自动状态保存

• 中断触发时自动跳转至向量表地址，无需软件查询中断源。
• 硬件自动保存/恢复现场（PC、PSR、R0-R3等寄存器），缩短延迟。

低功耗与唤醒控制

• 支持睡眠、停止、待机模式下的中断唤醒（如EXTI、RTC中断）。
• 软件可触发中断（NVIC_SetPendingIRQ()），用于调试或任务调度。

中断屏蔽与挂起

• 通过PRIMASK寄存器屏蔽所有中断（除NMI和硬错误）。
• 挂起寄存器（ISPR）管理延迟处理的中断

2. 选型

尽管NVIC是ARM Cortex-M内核标准组件，但各厂商会根据需求裁剪或扩展功能，不同芯片的NVIC实现差异本质是厂商对ARM标准的裁剪与扩展，开发时需查阅具体芯片手册，重点关注优先级位数、分组方式、唤醒源配置等。

STM32

• 实时控制场景（如电机控制）：优先选STM32（EXTI+NVIC协作灵活）。
• 优先级分组固定：仅使用IP寄存器高4位，需通过NVIC_PriorityGroupConfig()分组。
• 与EXTI协同：GPIO中断需先配置EXTI线，再映射至NVIC

TI芯片

• 低功耗物联网：TI MSP432的深度休眠中断唤醒更具优势。
• 完整NVIC支持：保留Cortex-M全部特性（如256级优先级）。
• 低功耗强化：中断唤醒链路优化，响应时间短于通用Cortex-M。