串口为什么要用到中断 串口为何需要中断

1、串口通信原理

串口是一种通信接口，它将数据转换为串行信号进行传输，通常采用的是异步串行通信，也就是数据通过一条线逐个发送和接收。串行通信使用两根线，分别为发送线（TX）和接收线（RX），在发送时，将数据序列化成一个个比特按照一定的顺序发送，在接收端将接收到的比特反序列化成完整的数据。

对于串口通信，因为数据的传输是通过硬件电路完成的，所以它的传输速率比较慢，常见的串口通信速率包括2400bps、4800bps、9600bps等。同时，串口通信一般只能进行点对点通信，因为每根线只能传输一个字节的数据，多个设备需要使用不同的串口接口并且不能同时进行通信。

2、串口中断机制

针对串口通信速率慢、点对点通信等限制，中断机制就显得尤为重要。

串口中断机制是指在串口通信过程中，当接收到数据时触发中断，这样主机就能够不断轮询检测接收到的数据，避免了一直等待数据的情况。实现中，我们通过硬件电路来检测串口是否接收到数据并通过中断方式来通知主机，这样主机就能够以异步的方式处理串口通信。

如果没有中断机制，程序将一直阻塞在串口接收的代码处，直到接收到数据为止。而如果引入中断机制，当串口接收到数据时，就会触发中断处理函数，主程序可以继续运行而不必等待，从而提高程序的效率。

3、提高系统性能

串口中断机制不仅可以提高程序的效率，还可以提高整个系统的性能。因为中断的触发可以使CPU及时完成对接收数据的处理，当数据存放在接收缓冲区中时，CPU只需要等待下一个中断信号，而无需占用处理器的时间。

同样的，串口中断机制可以避免丢失数据的情况。如果在接收数据时，CPU需要执行其他操作，那么接收数据的时间就会产生延迟，这样可能会丢失一些数据。而使用中断机制，当接收到数据时，中断处理函数会立即处理数据，从而避免了一些无法预知的延迟产生的丢失数据的情况。

4、应用场景

串口中断机制具有普适性，适用于各个领域和方面的应用。比如在单片机领域中，通过使用中断机制可以将串口通信数据挂起主控程序，同时也可以方便地加入数据深度处理模块；在嵌入式系统领域，通过使用中断机制可以实现高效的快速响应外部数据的处理；在工业自动化领域，通过使用中断机制可以实现实时通信的要求，支持数据传输的快速响应。

可以说，串口中断机制是串口通信中的关键技术之一，具有重要的作用。