单片机的中断系统

黑暗之影姬 2022-06-22 ⋅ 13 阅读

引言

随着科技的发展,嵌入式系统越来越广泛地应用于日常生活中。单片机作为其中的一种嵌入式系统,具有实时性强、功耗低等优点,广泛运用于工业自动化控制、智能家居、医疗设备等领域。而单片机的中断系统则是实现多任务处理的重要组成部分。

什么是中断系统?

中断是计算机系统中的一种机制,它允许外部设备或软件在任意时间打断当前程序的执行,处理紧急或需要优先处理的事件。中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。硬件中断发生在外部设备通过中断请求引脚向单片机发送中断信号时,而软件中断则是由程序中的指令主动触发。

中断系统的作用

中断系统的主要作用是实现多任务处理。在传统的顺序执行方式中,每个任务必须等待前一个任务执行完成才能执行,而在中断系统中,每个任务的执行都可以打断当前任务的执行,从而使得多个任务可以并行执行,提高了系统的实时性和效率。同时,中断系统还可以提供对外设的实时响应,处理外部事件,使得系统具有更好的灵活性和可扩展性。

单片机中的中断系统

单片机中的中断系统一般由中断请求源、中断控制器和中断向量表三部分组成。

  • 中断请求源:包括定时器、外部中断、串口中断等,通过产生中断请求信号来通知中断控制器。
  • 中断控制器:负责接收中断请求信号,根据优先级或预定规则确定要响应的中断源,并将相应的中断源送到中断向量表中。
  • 中断向量表:存放中断服务子程序的入口地址,根据中断源的值可以跳转到相应的子程序中进行处理。

单片机中断系统的编程实现

下面以8051系列单片机为例,介绍单片机中断系统的编程实现。

  1. 配置中断源:选择所需的中断源,如定时器、外部中断等,并设置相应的中断优先级。
  2. 编写中断服务子程序:根据中断向量表确定各中断源对应的中断服务子程序的入口地址,并编写相应的子程序。中断服务子程序一般包括中断处理及清除标志等操作。
  3. 设置中断允许位:使能中断源,使其能够产生中断请求信号。
  4. 循环监测中断请求:在主程序中通过轮询或其他方式不断监测各中断源是否产生中断请求。
  5. 实现多任务处理:在主程序中添加相应的任务,根据优先级和需求进行调度和执行。

结论

单片机的中断系统是实现多任务处理的重要组成部分,通过使用中断,可以提高系统的实时性和效率。它能够使得多任务可以并行执行,提供对外设的实时响应,使得系统具有更好的灵活性和可扩展性。因此,在进行单片机系统设计时,中断系统的设计和编程实现是必不可少的。

以上就是关于单片机中断系统实现多任务处理的介绍,希望对读者有所帮助。如果有任何问题或意见,欢迎在评论区留言讨论。


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