單片機中斷是指在程序執(zhí)行過程中,某一事件發(fā)生時CPU能夠停下正在執(zhí)行的任務并立即轉到處理這個事件的程序中去執(zhí)行,在此處理完成后返回原執(zhí)行點繼續(xù)原任務的執(zhí)行。中斷對于單片機來說,是一種非常重要的功能,可以使系統(tǒng)具有更高的處理效率和更好的實時性。
1.單片機中斷系統(tǒng)的優(yōu)點
單片機中斷系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
- 提高處理器的效率:使用中斷可以有效降低CPU對于外設的輪詢時間,釋放CPU的大量時間用于執(zhí)行其他任務。
- 提高系統(tǒng)的實時性:當有事件需要立即響應時,通過中斷可以使CPU立即處理該事件,并且保證處理完成之后立即返回原來的執(zhí)行任務,從而提高了系統(tǒng)的實時性。
- 簡化程序結構:中斷可以將程序分為兩部分,一部分是主程序,另一部分是中斷服務程序??梢詫/O操作、定時器計數(shù)等與主程序無關的功能交給中斷服務程序處理,使程序結構更加簡單明了。
- 提高可靠性:使用中斷可以避免因為某一設備忙或出錯而導致程序死循環(huán)的情況發(fā)生,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
2.單片機中斷的概念及作用
如前所述,單片機中斷是CPU接收外部事件請求時所采取的一種特殊處理方式。在單片機中,有兩類中斷:外部中斷和內(nèi)部中斷。外部中斷是指由硬件觸發(fā)引起的中斷請求,如I/O操作等;內(nèi)部中斷則是由軟件觸發(fā)引起的中斷請求,如定時器計數(shù)等。
當發(fā)生一個中斷請求時,CPU會立即中止當前任務,壓入當前任務狀態(tài)到堆棧中,然后執(zhí)行中斷服務程序。中斷服務程序完成之后,CPU將原來的執(zhí)行任務狀態(tài)從堆棧中恢復并繼續(xù)原任務的執(zhí)行。在這個過程中,CPU保存了現(xiàn)場信息(包括PC、PSW等寄存器的內(nèi)容)以便恢復。
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