单片机中的中断处理解析

“中断”与“轮询”

“中断”处理并非单片机控制系统所特有的现象，在我们的日常生活中“中断”的例子也随处可见。让我们来看看身边的例子吧。比如尽管您知道今天有快递送到，但却不知道快递送来的具体时间，在这种情况下，也许您会选择坐在客厅里边看书，边等快递送来。在您看书其间，门铃响的时候就表明快递到了（有事件发生）。这就是“中断”的例子。

图1：“中断”处理示意图

如果不用“中断”处理等待方式的话，在看书的过程中，您就不得不经常走到门口去确认快递是否到了。像这样频繁地确认是否有“事件”发生的现象，在单片机控制中是通过软件编程完成的。我们把这种处理方式称为“轮询”（图2）。

图2：“轮询”处理示意图

单片机中的中断处理

实际上单片机的中断处理更加复杂，还是以上述事例（边看书边等待快递送来）进行说明。

现在，相信大家对“中断”已经有所了解了。下面我们来看看在实际的“中断”处理中，单片机内部是怎样进行的。

在单片机中，通知事件发生的中断信号一般来自于外部INT引脚的输入信号，或是来自定时器、串行I/F等内部的外围功能电路的信号。接收中断信号的是中断控制器。中断控制器根据产生的中断信号的优先级，按优先级顺序发送给CPU。当然，被设定为无效的设备所传送来的中断信号是不会传给CPU的，您也可以屏蔽或忽略它们。CPU根据从中断控制器接收到的指示，执行相应的程序（中断处理）。

实时处理中断

“中断”与“轮询”看起来好象可以进行同样的处理，实际上它们有很大的区别。区别在于当事件发生时，中断方式可以立刻执行对应事件的处理。中断的这种处理方式被称为是实时处理。

而在“轮询”方式中，如果对发生事件的监视周期较短的话也可以实现实时处理，但是在通常情况下，总是有多个事件发生，有时主程序也不允许太短的循环，所以，难以实现实时处理。

当“中断”发生时，由于从检测到事件发生到切换到中断处理只需要几十至几百个时钟，所以可以在短时间内对应事件进行处理。

例如，在键输入或开关输入的情况下，对于单片机来说开关何时将被按下是不可预测的事件。所以，如果在主程序中以“轮询”的方式监视的话，将会无端浪费CPU的处理时间，而且，如果要进行多个“轮询”处理，则“轮询”的周期将会变长。

如果不具备单片机的硬件知识，是很难理解和应用“中断”的。“中断”的内容也确实有些难度，但是它却是单片机系统控制中无法避开的一种处理。所以，大家一定要加深对单片机知识的理解，并熟练掌握“中断”的基本知识和使用方法！
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