STM32中断优先级科普：以F103为例，从零吃透NVIC分组与实战配置

本文详细讲解了STM32F103中断优先级机制，重点介绍了抢占优先级和子优先级的区别及配置方法。针对STM32F103C8T6开发板，阐述了NVIC分组规则，推荐新手首选Group 2分组（4级抢占+4级子优先级），并提供了标准库和HAL库的配置代码示例。文章还总结了6个常见配置错误及解决方案，帮助开发者避免系统死机、中断不响应等问题。通过理解中断优先级机制，开发者可以编写出更稳定、实时性更强的嵌

BackCatK Chen

630人浏览 · 2026-03-19 00:15:00

BackCatK Chen · 2026-03-19 00:15:00 发布

前言

STM32F103作为入门级嵌入式开发的经典款MCU，凭借性价比高、资料丰富、外设齐全的特点，成为绝大多数嵌入式新手的第一块开发板。不管是按键外部中断、串口收发、定时器定时，还是ADC采集、SPI通信，都会用到中断机制；而当多个中断同时触发时，中断优先级就是保证系统稳定、实时响应的核心。

很多新手学到中断优先级时，经常被“抢占优先级、子优先级、NVIC分组”绕晕，要么配置混乱导致系统死机，要么高优先级任务得不到响应。本文以最常用的STM32F103C8T6为例，从零科普中断优先级核心原理，讲透NVIC分组规则，搭配标准库+HAL库双版本实战代码，帮你彻底搞定STM32中断优先级。

💡 核心前提（STM32F103专属）：F103基于Cortex-M3内核，NVIC中断控制器使用4位优先级配置，共16级可编程优先级；数值越小，优先级越高，这是配置的黄金准则！

一、先搞懂：两个关键优先级（抢占+子优先级）

STM32F103的中断优先级并非单一维度，而是分为抢占优先级和子优先级，两者分工完全不同，共同决定中断的执行顺序，多中断场景下缺一不可。

1. 抢占优先级（Preemption Priority）

抢占优先级决定中断能否嵌套，也就是中断的“插队权限”，是保证关键任务实时性的关键：

高抢占优先级中断：可以直接打断正在执行的低抢占优先级中断，处理完毕后再返回原中断继续执行；
同抢占优先级中断：不能互相打断，必须排队等待，按照触发顺序依次执行。

👉 F103场景举例：串口1接收中断（抢占0）> 按键外部中断（抢占1），当串口收到数据时，可直接打断按键处理，避免串口数据丢包。

2. 子优先级（SubPriority/响应优先级）

子优先级仅作用于抢占优先级完全相同的中断，决定同级别中断的“排队执行顺序”：

抢占优先级一致时，子优先级数值越小，越先执行；
子优先级不支持中断嵌套，仅做同级别仲裁，没有任何插队能力。

👉 F103场景举例：定时器2中断、定时器3中断抢占优先级均为1，定时器2子优先级0、定时器3子优先级1，定时器2会优先响应。

3. STM32F103优先级判断规则

第一步比抢占优先级：数值越小 → 优先级越高，可打断低优先级中断；
第二步比子优先级：抢占优先级相同时，数值越小 → 执行顺序越靠前；
第三步按默认顺序：两者数值完全相同时，按中断向量表出厂顺序执行。

二、STM32F103中断优先级分组（NVIC）

STM32F103的NVIC只有4位寄存器用来配置优先级，需要通过优先级分组，把这4位拆分成“抢占优先级位+子优先级位”；全局只能配置1次分组，禁止重复修改，否则会导致优先级彻底混乱！

1. 5种分组方案（F103全覆盖）

Cortex-M3内核支持5种分组方式，对应不同的抢占、子优先级数量，新手可根据项目复杂度直接选用，表格清晰对比：

分组编号	抢占优先级位数	子优先级位数	可配置抢占级数	可配置子优先级数	适合F103项目场景
Group 0	0位	4位	1级（固定0）	16级（0-15）	极简项目，无中断嵌套需求
Group 1	1位	3位	2级（0-1）	8级（0-7）	简单项目，少量中断嵌套
Group 2（新手首选）	2位	2位	4级（0-3）	4级（0-3）	通用项目，平衡嵌套与灵活性
Group 3	3位	1位	8级（0-7）	2级（0-1）	复杂项目，多中断嵌套需求
Group 4	4位	0位	16级（0-15）	1级（固定0）	强实时项目，无需子优先级
新手开发建议：STM32F103日常开发优先选Group 2，4级抢占+4级子优先级，足够应对绝大多数按键、串口、定时器、ADC项目，不易出错且灵活性拉满。

2. 优先级分组配置代码

（1）标准库配置（F103最常用）

// 必须在main函数开头、外设初始化前调用，仅执行一次
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

（2）HAL库配置

// 全局优先级分组配置，与标准库分组规则一致
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);

三、STM32F103中断优先级实战配置

结合STM32F103最常用的外设中断，给出标准库+HAL库双版本实战代码，优先级分配贴合实际项目，直接复制到工程即可使用。

1. F103常用中断优先级推荐（Group 2分组）

中断源名称	抢占优先级	子优先级	配置理由（F103项目）
USART1_IRQn（串口1接收）	0	0	最高优先级，避免串口数据丢失
EXTI0_IRQn（按键中断）	1	0	实时响应按键，保证人机交互流畅
TIM2_IRQn（定时器2）	1	1	定时调度任务，优先级次于按键
ADC1_2_IRQn（ADC采集）	2	0	非实时采集，不影响核心任务

2. 标准库完整配置代码（F103通用）

#include "stm32f10x.h"

// NVIC中断优先级配置函数
void NVIC_Config(void)
{
    // 1. 全局分组配置：2位抢占+2位子优先级
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    // 2. 串口1中断：最高优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 3. 按键外部中断（EXTI0）
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 4. 定时器2中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 5. ADC1采集中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

3. HAL库完整配置代码

#include "stm32f1xx_hal.h"

void MX_NVIC_Init(void)
{
  // 全局分组配置
  HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_2);

  // 串口1中断
  HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

  // 外部按键中断
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 1, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

  // 定时器2中断
  HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 1, 1);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

  // ADC中断
  HAL_NVIC_SetPriority(ADC1_2_IRQn, 2, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);
}