MCU中断初认识与总结

中断

中断的引入

MCU在按照顺序执行编译的代码（按照顺序次序执行）。对于外部的刺激，需要，MCU控制器需要对外部刺激，需要及时作出反应。

如果就是按照MCU顺序执行，有如下问题：

如果控制程序执行时间较长，不能及时响应外部刺激（前提是外部刺激持续足够时间）。

如果外部刺激持续时间较短，刺激马上消失，MCU内核会错过外部刺激，无动作。

因此需要引入一种机制，MCU内核可以暂停目前正在执行的程序，迅速响应外部动作。这种机制称为中断。

一边…一边

对于人类来说，我们一边做一件事，一边做另外一件事，好像是一种司空见惯的事情。

比如我在家里，一边写作业，一边等待某个人的到来。一般有如下方式：

一．      时不时的到门边，看看有没有人到来（查询方式）。

二．      一直在门口等待，一直等待到有人来，再去做作业（休眠-唤醒）。

三．      在门口等待一段时间，时间已过，马上回去自己做作业（poll方式）。

四．      一直在做作业，一直到有人来敲门，再去开门（异步通知）。

中断源类型及响应

对于上面的场景，有“敲门”这个中断，我才会去开门，迎接来宾。而对于其它“中断”，我就不一定去响应这个“开门”这个动作了。

中断动作响应过程：

对于外部声音：

敲门声

外部的鸟声

……………………

我的动作

对于外面的鸟声，充耳不闻。

敲门声处理：

暂停做作业，开门，迎接来宾。

……………………………

之后

继续做作业。

…………………

嵌入式中断类型

MCU执行过程中，也会被“异常”打断，这些异常主要有：

指令未定义

指令，数据访问出现问题

SWI（软件中断）

快中断

中断

在MCU中产生的中断主要情况有：

按键，定时器，ADC转换完成，串口接收与发送完成中断。

中断粗略流程：中断源产生中断->中断控制器->通知控制核心。

中断处理流程

第一步：初始化。（设置中断源，可以产生中断），（设置中断控制器），（设置CPU开关）。

第二步：执行正常程序

第三步：中断源产生中断。如按下按键，定时器中断-中断控制器-CPU中断

Cpu每执行一条指令，都会检查有无中断产生。

第四步：中断产生，开始处理

不同的中断，执行不同的处理函数（根据中断向量表去跳转， 后缀.s文件）。

（红色字体是硬件做的动作）

第六步：保存现场（R0~R15等各种寄存器）

处理中断，分辨中断源头，调用不同的处理函数。

恢复现场（恢复寄存器原来值，原先额寄存器值保存在栈中）

中断向量表

该内容出于编译文件的头部，一般是后缀.s的文件，具体内容如下：

 

图 1 中断向量表内容

这个是MCU有关的中断向量表内容，触发中断，调整到对应的向量表中执行。