使用串口为什么需要开启中断 串口使用需开启中断

1、串口通信的基本原理

串口通信是一种在计算机与外设之间进行数据传输的通信方式。在串口通信中，数据是按照一定的顺序一个个位进行传输的。因此，在计算机与外设间的数据传输过程中，需要中断机制来协调数据的传输。而串口通信在不同的平台上数据传输的细节是不一样的，但是需要的中断机制是一个非常重要的相似之处。

2、使用中断机制实现串口通信

在计算机与外设之间进行数据传输时，首先需要在计算机上开启串口中断，以便及时响应外设传来的数据。如果不开启中断机制，那么计算机只能周期性地轮询外设是否有新的数据传来，这样会非常浪费计算机的资源，也会导致数据的延迟传输。

当计算机开启中断后，外设就可以传送数据到计算机中，当计算机检测到一个中断时，就会立即停止当前正在执行的任务，并切换到中断处理程序中处理外设传来的数据。当处理程序处理完毕后，程序会自动返回到之前的任务中，不会影响之前的任务的执行效率。

3、中断机制的实现方式

根据不同的操作系统，实现中断机制的方式是不一样的。例如，对于Windows来说，Windows操作系统会在计算机启动时，为串行通信端口分配中断服务例程，并在接到外设的信号时，及时调用相应的例程。而对于Linux操作系统，Linux内核通过维护一个中断向量表（IDT），将不同的中断号映射到对应的中断处理程序上。

在操作系统处理完数据后，会调用一个称为“中断退出”的函数，它将恢复所有的中断状态并解除对操作系统资源的控制。该函数还将在操作系统任务控制时刻进行一些清理工作，以便保证操作系统的正常运行。

4、总结

使用中断机制，能够大大提高串口通信的效率和稳定性。通过中断机制，计算机可以实时响应外设的数据传输请求，并且能够减少CPU的空闲时间，提高计算机的使用效率。

无论是在Windows还是Linux操作系统中，中断处理程序都是使用中断机制实现串口通信最重要的组成部分。因此，了解并掌握中断机制的实现方式，可以更好的理解串口通信的工作原理，也有助于提高计算机系统的稳定性和可靠性。