单片机中断是指在程序执行过程中,某一事件发生时CPU能够停下正在执行的任务并立即转到处理这个事件的程序中去执行,在此处理完成后返回原执行点继续原任务的执行。中断对于单片机来说,是一种非常重要的功能,可以使系统具有更高的处理效率和更好的实时性。
1.单片机中断系统的优点
单片机中断系统具有以下优点:
- 提高处理器的效率:使用中断可以有效降低CPU对于外设的轮询时间,释放CPU的大量时间用于执行其他任务。
- 提高系统的实时性:当有事件需要立即响应时,通过中断可以使CPU立即处理该事件,并且保证处理完成之后立即返回原来的执行任务,从而提高了系统的实时性。
- 简化程序结构:中断可以将程序分为两部分,一部分是主程序,另一部分是中断服务程序。可以将I/O操作、定时器计数等与主程序无关的功能交给中断服务程序处理,使程序结构更加简单明了。
- 提高可靠性:使用中断可以避免因为某一设备忙或出错而导致程序死循环的情况发生,从而提高了系统的可靠性。
2.单片机中断的概念及作用
如前所述,单片机中断是CPU接收外部事件请求时所采取的一种特殊处理方式。在单片机中,有两类中断:外部中断和内部中断。外部中断是指由硬件触发引起的中断请求,如I/O操作等;内部中断则是由软件触发引起的中断请求,如定时器计数等。
当发生一个中断请求时,CPU会立即中止当前任务,压入当前任务状态到堆栈中,然后执行中断服务程序。中断服务程序完成之后,CPU将原来的执行任务状态从堆栈中恢复并继续原任务的执行。在这个过程中,CPU保存了现场信息(包括PC、PSW等寄存器的内容)以便恢复。
阅读全文