NVIC (嵌套向量中断控制器)是什么？

NVIC (嵌套向量中断控制器)是什么？

NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller，嵌套向量中断控制器) 是ARM Cortex-M系列处理器中的关键组件，负责管理中断和异常处理。

主要功能

1. 中断优先级管理：
   • 支持可编程的中断优先级
   • 允许抢占式中断（高优先级中断可打断低优先级中断）
   • 支持优先级分组
2. 中断嵌套：
   • 高优先级中断可以打断正在执行的低优先级中断
   • 自动保存和恢复上下文
3. 向量化中断处理：
   • 每个中断有固定的入口地址（向量表）
   • 无需软件判断中断源，直接跳转到对应ISR(中断服务程序 interrupt Service Routine)
4. 其他功能：
   • 中断屏蔽控制
   • 挂起中断管理
   • 系统异常处理

工作原理

1. 当外设触发中断时，NVIC接收中断请求
2. NVIC根据优先级决定是否响应及何时响应
3. 处理器自动保存当前上下文
4. 通过向量表跳转到对应的中断服务程序(ISR)
5. ISR执行完毕后，处理器恢复上下文并返回被中断的程序

应用场景

NVIC广泛应用于基于Cortex-M内核的微控制器中，如STM32、GD32等系列芯片，为实时系统提供高效的中断管理机制。

NVIC的设计使得Cortex-M处理器能够高效处理多个中断源，满足实时系统的快速响应需求。