外部中断 INT 2024-04-09

简单讲解版本

外部中断INT是嵌入式系统中由外部事件触发的一种中断类型,用于响应外设或模块的信号变化。具体如下:

信号产生:外部设备或模块在检测到特定事件(如数据到达、按键操作等)时,会产生一个触发信号。这个信号通常是电平变化或边沿触发等形式。

状态变化:该触发信号会导致相应模块的内部状态发生变化,并置位状态标志位。这个过程可以看作是硬件事件转换为模块内部状态的改变。

中断请求:如果中断使能寄存器被配置为允许中断,模块会根据内部状态的变化向中断控制器(如NVIC)提交中断请求。

中断优先级:中断系统(例如STM32的NVIC)会管理所有中断请求,并为每个中断分配优先级。这包括抢占式优先级和响应式优先级,前者决定了能否打断正在执行的低优先级中断,后者决定了在相同抢占式优先级下哪个中断先得到响应。

中断服务程序:一旦中断请求被识别并确定为当前最高优先级的中断,系统将查询中断向量表并执行相应的中断服务程序(ISR)。开发者需要根据硬件的具体工作原理编写适当的ISR来处理中断事件。

中断结束:中断服务程序执行完毕后,系统会清除中断标志位,并返回到被中断的程序继续执行。

综上所述,外部中断INT是嵌入式系统中非常重要的组成部分,它允许系统及时响应外部事件,实现与外部世界的交互。在设计嵌入式系统时,合理配置和管理中断对于系统的实时性和稳定性至关重要。


通俗易懂版本:

嵌入式系统的外部中断INT是一种能够让微控制器即时响应外部信号的机制

想象一下,你正在做家务,突然门铃响了,你需要放下手中的活去开门。在这个例子中,门铃声就相当于一个外部中断信号,它打断了你正在做的事情,让你去处理一个新的、紧急的任务。

在嵌入式系统中,外部中断通常来自于连接到微控制器的外部设备,比如按钮、传感器等。当这些设备状态发生变化时,比如按钮被按下,或者传感器检测到特定的条件,它们会向微控制器发送一个信号。这个信号会被微控制器的中断系统识别并处理。这样做的好处是,微控制器不需要不断检查这些设备的状态,而是可以专注于执行其他任务,直到有重要的事情发生需要它的注意。

在技术层面,当外部设备状态变化时,它会触发一个中断请求,这相当于告诉微控制器:“嘿,我这里有件事情需要你的注意”。微控制器会根据预设的优先级来处理这个请求,如果这个外部中断被设置为高优先级,那么微控制器会立即停止当前的任务,转而执行与中断相关的代码,也就是中断服务程序。这就确保了紧急事件能够得到及时的处理。

总的来说,外部中断就像是微控制器的“紧急呼叫”,它允许微控制器能够灵活地处理外部事件,而不用一直被动地等待这些事件的发生。这使得嵌入式系统更加高效和可靠。

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02

让我们用一个生活中的例子来通俗易懂地讲解嵌入式系统的外部中断(INT)。

想象一下你正在家里看电视,突然有人敲门。你可能会暂停电视,去开门看看是谁。这个过程中,"敲门"就是外部中断,它打断了你正在做的事情(看电视),让你去处理一个突发的事件(开门)。

在嵌入式系统中,外部中断的工作方式也类似。系统正在执行一个任务,比如播放音乐,这时,一个外部事件发生了,比如用户按了一个按钮。这个按钮的按下就是一个外部中断信号,它会告诉嵌入式系统:“嘿,有点事情发生了,你需要注意一下!”

嵌入式系统接收到这个中断信号后,会立即暂停当前的任务(播放音乐),然后去执行一个专门为这个中断编写的小程序,这个程序叫做中断服务程序(ISR。在这个例子中,ISR的作用可能是检查哪个按钮被按下了,然后根据按钮的不同,执行不同的操作,比如暂停音乐、切换歌曲等。

处理完中断后,系统会回到之前暂停的任务,继续播放音乐,就像什么都没发生过一样。

总结一下,嵌入式系统的外部中断INT就像是你家门的门铃,当有人按门铃时,你会暂停手中的事情去开门。外部中断让嵌入式系统能够及时响应外部世界的变化,从而使得系统更加灵活、高效。

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