嵌入式系统中的中断及其概念

嵌入式系统中的中断及其概念

中断是嵌入式系统中的一个重要概念，它在处理器执行程序时发生，用于暂停当前正在执行的任务，转而执行一个优先级更高的任务或处理特定事件。中断是实现实时系统和多任务处理的关键机制之一。本文将详细介绍中断的概念、中断的处理过程以及如何在嵌入式系统中使用中断。

概念：

中断可以看作是一种硬件或软件触发的事件，它打破了程序的正常顺序执行，引起处理器的注意并迫使其执行与中断相关的任务。中断可以分为外部中断和内部中断两种类型。

外部中断是由外部设备或外部信号引起的中断，例如按键输入、定时器到达、外部传感器的触发等。外部中断通常通过特定的硬件引脚或中断线与处理器相连，当外部设备触发中断时，会向处理器发送中断请求信号。

内部中断是由处理器内部的事件或条件引起的中断，例如除零错误、非法指令或软件主动触发的中断请求等。内部中断通常由处理器内部的中断控制单元（Interrupt Controller）或异常处理机制来处理。

处理过程：

当处理器接收到中断请求时，它会停止当前执行的任务，并保存当前执行状态的关键信息，例如程序计数器、寄存器等。然后，处理器会根据中断类型跳转到相应的中断服务程序（Interrupt Service Routine，ISR）。

ISR是处理中断的函数或子程序，它负责执行与中断相关的任务。ISR的执行时间应尽量短，以确保及时响应其他可能发生的中断。在执行完ISR后，处理器会恢复之前的执行状态，并继续执行被中断的任务。

在嵌入式系统中使用中断：

在嵌入式系统中，中断的使用可以提高系统的实时性和响应能力。下面是一个简单的示例，展示如何在C语言中使用中断：