嵌入式基础知识-中断处理过程

本文将为您详细介绍中断，这是计算机系统和嵌入式系统中一个关键的概念。1 中断的基本概念

中断是CPU对系统中发生的事件的一种响应方式。

以下是一些中断的基本概念：

中断源：引起中断的事件被称为中断源中断请求：中断源向CPU发出的处理请求称为中断请求中断向量：中断源的识别标志，同时也是中断服务程序的入口地址中断向量表：按照中断类型号从小到大的顺序存储对应的中断向量，共存储256个中断向量断点：在中断发生时被中断的程序的暂停点称为断点中断响应：CPU暂停当前程序转而响应中断请求的过程称为中断响应关中断：在保护现场和恢复现场过程中需先关闭中断，以防止堆栈错误保存现场：保存当前断点执行所需的寄存器和相关数据中断服务程序：处理中断源的程序称为中断服务程序中断处理：CPU执行相关的中断服务函数的过程称为中断处理中断返回：返回到断点的过程称为中断返回2 中断的分类2.1 硬件/软件中断 根据中断源的不同，可以分为：

硬件中断：由CPU外部的硬件触发的中断，通常是随机发生的软件中断：实际上并不是真正的中断，它们是可以被调用执行的预设程序2.2 外部/内部中断 根据中断源的位置，可以分为：

外部中断：通常指由计算机外部设备发出的中断请求，例如：键盘中断、打印机中断、定时器中断等内部中断：由内部操作错误（如除数为零、运算溢出、单步中断等）引起的中断2.3 可屏蔽/不可屏蔽中断 根据是否可被屏蔽，可以分为：

可屏蔽中断：通过INTR（Interrupt Require）线向CPU请求的中断，此类中断不会影响系统运行，可选择处理或不处理。此外，除了受本身的屏蔽位控制外，还受一个总的中断允许标志位IF（Interrupt Flag）的控制不可屏蔽中断：出现在NMI（Non Maskable Interrupt）线上的请求，不受中断标志位IF的影响，内部中断属于不可屏蔽中断3 中断处理的具体细节中断的整个处理过程由硬件和软件共同完成，具体处理细节如下图所示：

根据此图，进一步分析各个过程：

关中断：进入不可响应中断请求的状态，由硬件自动完成保存断点：将当前程序计数器PC中的内容保存，以便中断处理结束后能继续执行主程序识别中断源：当多个中断源同时请求时，只能响应优先级最高的，因此需要进一步判断中断源保存现场和屏蔽字：进入中断服务程序后，首先保存现场设置新的屏蔽字：用于改变中断优先级和控制中断的产生开中断：在执行中断程序时，打开中断以实现更高优先级中断的响应，实现中断嵌套执行中断服务程序：执行中断服务程序中的内容再次关中断：在恢复现场和屏蔽字时防止被中断打断恢复现场和屏蔽字：使现场和屏蔽字恢复到中断前的状态再次开中断：中断执行完毕，现场恢复后，可以打开中断中断返回：返回原程序继续执行处理过程中，会经历两次开/关中断，也可以用下图描述

4 总结本文介绍了中断的基本概念、中断的分类以及中断处理的具体细节。

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