18、嵌入式系统中断机制全解析

嵌入式系统中断机制全解析

1. 中断基础与中断映射

在嵌入式系统软件开发中，中断的管理至关重要。当我们在软件里禁用中断后，一定要记得重新启用它们。若在函数入口处禁用了中断，那么所有退出该例程的软件路径都要确保重新启用中断，否则可能导致系统出现无法解释的行为。

通常，使用C语言无法直接访问全局中断标志，这时就需要编写汇编代码来启用和禁用全局中断。不过，部分编译器库（如x86系列处理器的编译器库）提供了处理全局中断启用（通过 enable 函数）和禁用（通过 disable 函数）的功能。

中断映射是处理器处理中断的关键环节。处理器复位（通过循环供电或触发复位信号）后，中断会被禁用。启动代码的一项重要任务就是在系统准备好时启用全局中断，同时要安装处理中断的软件。每个中断都关联着一个中断服务例程（ISR），它负责执行处理该中断所需的基本操作。

为了让处理器能执行正确的ISR，中断源和ISR函数之间必须存在映射关系，这通常通过中断向量表来实现。中断向量表一般是一个函数指针数组，位于硬件已知的内存地址处。处理器使用中断号（每个中断对应的唯一编号）作为索引来访问该数组。在某些处理器中，向量表数组中存储的值是要执行的ISR的地址；而在其他处理器中，数组中存储的是跳转到ISR的指令。

以ARM处理器为例，其中断向量表的地址在内存中是固定的，具体如下表所示：
| 异常/中断源 | 地址 |
| — | — |
| Reset | 0x00000000 |
| Undefined instruction | 0x00000004 |
| Softwar