在单片机中,中断是指在某个程序运行时,由于外部事件或者其他原因出现了紧急情况,需要暂时中止当前程序去处理这个事件,处理完成之后再回到原来的程序继续执行。这种暂停、执行、返回的操作就叫做中断。
中断可以提高单片机的运行效率,能够在紧急情况下立即响应,提高了系统的实时性。
中断按照来源可以分为外部中断和内部中断。外部中断主要有定时器中断、串口中断、中断请求(IRQ)和非屏蔽中断(NMI)等,而内部中断则是指软件中断,通常是由程序员通过代码控制触发的。
其中,外部中断是由外部设备或者信号触发,例如定时器中断就是由硬件定时器计数到一定值之后产生的中断请求。而内部中断则是由程序员自己设置,例如可以通过设置软件定时器,达到定时触发内部中断的目的。
中断在单片机应用中非常常见,应用场景包括但不限于以下几种:
1)外部设备触发。例如通过外部按键、传感器等设备触发中断,完成相应的操作。
2)定时器中断。通过定时器在固定时间触发中断,可以完成定时任务,例如蜂鸣器定时鸣叫。
3)串口中断。串口通信中,当接收到数据时会触发串口中断,进行相应的数据处理。
在单片机中使用中断,需要按以下步骤进行:
1)初始化中断向量表。中断向量表是一个跳转表,用于存储中断服务函数(ISR)的入口地址。在程序运行时,当触发了一个中断,单片机会根据中断引脚的编号(即中断向量)自动跳转到对应的中断服务函数。
2)配置中断触发方式。根据需求选择中断触发方式,可以是上升沿/下降沿触发或者电平触发等。
3)编写中断服务函数。中断服务函数是处理中断事件的主要代码,需要在其中完成相应的操作。
4)打开中断总开关。在程序中需要打开中断总开关,此时才能响应中断请求。在处理完中断事件之后,需要关闭相应的中断总开关。