有STM32用戶發現在操作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字中的任意一個時，發現BASEPRI的數字始終是0，沒有任何效果。

我們知道，通過配置 BASEPRI寄存器非0值來給系統中的中斷響應設置門檻，當中斷優先級低于某個級別時將不會得到CPU的響應執行，也就是說只有中斷優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內核系統里，中斷優先級的高低跟表示優先級的數字大小成相反關系，即數字越小的中斷優先級配置值所對應的優先級反而越高。

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

另外，在ARM內核里關于每個中斷的優先級配置寄存器也是8位，并支持字節訪問。

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

以上圖優先級分組值【PRIGROUP】等于3為例。中斷優先級寄存器中的bit0~bit3用作配置該中斷的響應優先級，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，則所有可配置優先級的中斷只配置響應優先級，不區分強占優先級，或者說搶占優先級都一樣，或者說彼此不發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行的中斷服務程序而響應更高優先級的程序。

上面都基于ARM Cortex-M內核的最初設計來說的，我們知道,STM32是基于ARM內核添加ST的外設而成，ST在設計芯片的中斷優先級這個地方，在AMR核的設計基礎上做了些針對性的調整，涉及中斷優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整，不然沒法跟上面調整過的中斷優先級寄存器匹配，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，關于優先級分組的控制寄存器的內容也做了相應調整，即針對優先級寄存器的高4位來劃分搶占優先級和響應優先級的配置。詳見下圖：

把上圖的各種優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先級，黃色用于配置響應優先級，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片內中斷，都有一個8位優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】：

這里優先級分組選擇的是將優先級的4位控制位全部用作搶占優先級的配置，響應優先級都一樣，即不做特別配置。那么上圖中SYSTICK/TIM2/TIM3/TIM4的中斷的搶占優先級數據0、2、3、4其實是站在中斷優先級寄存器的高4位而言的，那么放到整個8位優先級寄存器來看的話，他們的優先級應該是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、調試基于ARM MDK IDE】

經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，結果發現根本沒作用。BASEPRI寄存器也沒正確寫入，因為數據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，是阻止不了優先級為0或更高優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優先級在內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】

平常我們統稱二者為中斷，不做區分。如果說把所有中斷按其優先級是否可以配置，又可以將中斷分為優先級固定和優先級可配置的中斷。其中，優先級固定的中斷在上面表格中都明確標示了fixed字樣，優先級可配置的都加注了settable字樣。結合前面提到的優先級寄存器的特性，可配置的優先級是不會高于0級，即配置的數字不會小于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的執行；Active表示中斷服務程序正在被執行。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期待執行狀態。既然沒有得到執行，Active位自然也是0。

上圖中優先級的數字顯然是按照高4位結合優先級分組后來看的，那個S表示SubPriority的意思。為了看得更清晰點，我不妨將優先級分組采用下面的做法重新配置下，保持原搶占優先級都不動，增加1位響應優先級【即子優先級】配置。目前4位優先級配置位拆分為3位搶占優先級配置位和1位響應優先級配置位。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。如果我們把兩類優先級的配置合在高4位一起看，優先級數字應該分別是十進制數1、5、6、9。【這個地方要弄清楚，否則下面調試結果看不明白。】

基于前面測試代碼和現有配置，我們看看運行后的中斷響應情況。

剛才雖然調整了優先級的分組配置，但這幾個中斷的搶占優先級都沒改變，所以在PRIMASK為1的情況下都不能得到響應。我們可以發現這幾個中斷的優先級站在高4位的角度來看而得出的優先級數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，其中斷優先級的配置使用默認配置，沒有理睬CubeMx這邊針對它子優先級的配置。Cube庫在配置SYSTICK優先級時，默認使用全部4位用作搶占優先級的配置，同時將子優先級配置為0。當然，我們可以針對性地調整來適應我們的需求。主要是下面這個weak特性的初始函數，我們可以手動修改這個函數里關于中斷優先級的配置。

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指令或調用相關CMSIS函數。【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、中斷觸發事件等都不會因為暫時的被屏蔽而發生改變。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行程序的優先級，使得低于當前優先級的中斷暫時得不到響應。適當時候放棄優先級升級功能，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