15、嵌入式系统中的中断：原理、类型与应用指南

嵌入式系统中的中断：原理、类型与应用指南

1. 中断基础

中断是微处理器的一种输入，它能暂时改变程序的执行流程。在嵌入式系统中，中断的作用至关重要，因为实时性往往依赖于中断机制。当模拟 - 数字转换器（ADC）有新数据、定时器溢出、直接内存访问（DMA）传输完成、其他处理器请求通信，或者几乎任何异步事件发生时，都可以通过中断通知处理器。

1.1 中断处理流程

当一个中断发生时，片上硬件会执行以下操作：
1. 保存返回地址 ：将程序计数器（即中断发生时处理器正在执行的地址）保存到堆栈中。有些处理器还会保存其他信息，如寄存器内容。
2. 执行中断响应周期 ：根据处理器和具体的中断类型，从产生中断的外设获取一个向量。
3. 跳转到预定地址 ：分支到特定于该中断的预定地址，这个地址就是中断服务程序（ISR，有时也称为中断服务进程 ISP）的入口。

ISR 执行所需的功能后返回。当返回代码执行时，处理器会执行以下任务：
1. 恢复信息 ：从堆栈中检索返回地址和其他保存的信息。
2. 恢复执行 ：在返回地址处继续执行程序。

1.2 中断输入类型

微处理器的中断输入有多种形式：
- 专用中断输入引脚 ：某些处理器具有专用的中断输入引脚，这些引脚会将处理器引导到特定地址。
- 单中断引脚 ：其他处理