什么是中斷？單片機中斷處理過程詳解

轉自 | 嵌入式工程師

如果單片機沒有中斷，那么，單片機將失去靈魂。

單片機的中斷具有非常重要的作用，那么，你知道它的執行流程是怎么樣的嗎？

1. 什么是中斷

中斷是指CPU在執行當前程序時系統出現了某種狀況，使得CPU必須停止當前程序，而去執行另一段程序來處理的出現的緊急事務，處理結束后CPU再返回到原先暫停的程序繼續執行，這個過程就稱為中斷。

使得計算機系統具備應對對處理突發事件的能力，使其能及時響應緊急事件。提高處理器效率，如果沒有中斷系統，CPU就只能按照原來的程序編寫的先后順序，對各個外設進行查詢和處理，即輪詢工作方式，輪詢方法貌似公平，但實際工作效率卻很低。

以下圖片為中斷現象在現實日常生活的類比實例：

2. 單片機中斷處理過程

單片機處理中斷的過程大致可以分為以下幾個步驟：

中斷請求：當外部設備對單片機產生中斷請求時，單片機會在當前程序運行到一個合適的地方時響應這個中斷請求。

中斷檢測：單片機通過檢查中斷請求寄存器，確定是否存在未處理的中斷請求。

中斷響應：一旦檢測到中斷請求，單片機會立即暫停當前的任務，保存當前的程序計數器值等關鍵信息，這樣在中斷處理完成后，可以返回到原來的程序繼續執行。

中斷處理：單片機根據中斷源，執行相關的中斷服務程序。這個過程也叫做中斷服務例程。

中斷返回：中斷服務完成后，單片機恢復被保存的程序計數器值等信息，返回到原來的任務，繼續執行被打斷的程序。

3. 單片機中斷處理的兩個關鍵機制

而在具體實施中，有兩個關鍵的機制，即中斷使能和中斷優先級。

中斷使能：單片機可以通過中斷使能寄存器來開啟或關閉某個特定的中斷源。只有被使能的中斷才有可能被單片機響應。

中斷優先級：當多個中斷請求同時發生時，單片機會根據設置的優先級來選取處理哪個中斷。具有高優先級的中斷會優先得到處理。

這就是單片機處理中斷的基本過程和相關機制。在具體的單片機中，這個過程可能會由于單片機的架構和性能等因素有所不同，但基本原理是相同的。

審核編輯：湯梓紅