嵌入式中的中断什么原理如何使用-排行榜大全

嵌入式中的中断是指当出现需要时，中央处理器暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。

原理就是程序运行过程中，系统出现一个必须由中央处理器立即处理的情况，此时中央处理器暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程。

中断通常用于高优先级，高响应性，低频度业务，串口的接收就是一个典型的例子。

嵌入式中的“中断”什么原理，如何使用？

1.中断基本概念
什么是中断？先打个比方。当一个经理正处理文件时，电话铃响了（中断请求），不得不在文件上做一个记号（返回地址），暂停工作，去接电话（中断），并指示“按第二方案办”（调中断服务程序），然后，再静下心来（恢复中断前状态），接着处理文件……。计算机科学家观察了类似实例，“外师物化，内得心源”，借用了这些思想、处理方式和名称，研制了一系列中断服务程序及其调度系统。
中断是cpu处理外部突发事件的一个重要技术。它能使cpu在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回断点，继续进行cpu原来的工作。引起中断的原因或者说发出中断请求的来源叫做中断源。根据中断源的不同，可以把中断分为硬件中断和软件中断两大类，而硬件中断又可以分为外部中断和内部中断
两类。
外部中断一般是指由计算机外设发出的中断请求，如：键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以屏蔽的中断，也就是说，利用中断控制器可以屏蔽这些外部设备
的中断请求。
内部中断是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等）或运算出错（除数为零、运算
溢出、单步中断等）所引起的中断。内部中断是不可屏蔽的中断。
软件中断其实并不是真正的中断，它们只是可被调用执行的一般程序。例如：rom
bios中的各种外部设备管理中断服务程序（键盘管理中断、显示器管理中断、打印机管理
中断等，）以及dos的系统功能调用（int
21h）等都是软件中断。
cpu为了处理并发的中断请求，规定了中断的优先权，中断优先权由高到低的顺序是：
（1）除法错、溢出中断、软件中断
（2）不可屏蔽中断
（3）可屏蔽中断
（4）单步中断。

嵌入式开发的“中断”如何实现？

中断有很多种，在初始化好中断后，就靠触发条件引起中断。
比如外部中断：某一个管脚从低变高时，引发中断函数，函数函数跳入中断部分执行。
比如时间中断：当你所设置的定时时间到，就引发一次中断，跳到中断函数。

嵌入式系统的中断处理的主要过程是什么？

嵌入式中断处理要根据不同的处理器有着不同的处理方法，不过原理都是一样的。我给你距举例下吧，现在最常用的处理器是ARM，它处理中断的流程如下：
当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作：（这些是中断发生时，自动处理的）
1、将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。若异常是从ARM状态进入，LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如：在软件中断异常SWI，指令MOV PC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。
2、将CPSR复制到相应的SPSR中。
3、根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。
4、强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。
还可以设置中断禁止位，以禁止中断发生。
如果异常发生时，处理器处于Thumb状态，则当异常向量地址加载入PC时，处理器自动切换到ARM状态
从异常返回
异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回：
1、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。
2、将SPSR复制回CPSR中。
3、若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。
可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的，因此复位异常处理程序不需要返回。
这些都是嵌入式的基础知识，你要多巩固下就好了。
关于如何学习嵌入式，我刚才看到一篇很不错的文章，是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式，并找到嵌入式的工作，里面介绍了他的学习方法和学习过程，希望对你有帮助。
专科生学嵌入式到找到工作的前前后后
先做个自我介绍，我07年考上一所很烂专科民办的学校，学的是生物专业，具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了，我在那样的学校，一年学费要1万多，但是根本没有人学习，我实在看不到希望，我就退学了。
退学后我也迷茫，大专都没有毕业，我真的不知道我能干什么，我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间，我想去找工作，因为我比较沉默寡言，不是很会说话，我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的，可是处处碰壁。
一次偶然的机会，我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店，在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来，问我是不是读计算机的，有没有兴趣学习嵌入式，然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况，告诉我学嵌入式多么的有前景，给我了一份传单，嵌入式培训的广告。听了她的介绍，我心里痒痒的，确实我很想去学会一门自己的技术，靠自己的双手吃饭。
回家后，我就上网查了下嵌入式，确实是当今比较热门的行业，也是比较好找工作的，工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关信息，说真的，我也很迷茫，我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好，所以我就想了解一段时间再做打算。
后来，我在百度知道看到一篇让我很鼓舞的文章《如何学习嵌入式》，是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式，文章写的很好，包含了如何学习，该怎么学习。他提到一个方法就是看视频，因为看书实在太枯燥和费解的，很多我们也看不懂。这点我真的很认同，我自己看书往往看不了几页。
我在想，为什么别人都能自学成才，我也可以的！我要相信自己，所以我就想自学，如果实在学不会我再去培训。

主意一定，我就去搜索嵌入式的视频，虽然零星找到一些嵌入式的视频，但是都不系统，我是想找一个能够告诉我该怎么学的视频，一套从入门到精通的视频，一个比较完整的资料，最好能有老师教，不懂可以请教的。
后来我又找到一份很好的视频，是在嵌入式学习网推出的一份视频《从零基础开始学嵌入式》，网址：http://www.BRIDALRINGSET.info/embedvideo.htm 里面的教程还不错，很完整，可以让我从基础的开始学起。视频不便宜啊，但是我也忍了，毕竟买几本书都要几百了，何况他们还有半年的技术咨询和服务，算值了。
下面介绍下我的学习流程，希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。
收到他们寄过来的光盘后，我就开始学习了，由于我没有什么基础，我就从最简单的C语言视频教程学起，话说简单，其实我还是很多不懂的，我只好请教他们，他们还是很热心的，都帮我解决了。C语言我差不多学了一个礼拜，接下来我就学了linux的基本命令，我在他们提供linux虚拟机上都有做练习，敲linux的基本命令，写简单的C语言代码，差不多也就三个礼拜。我每天都在不停的写一些简单的代码，这样一月后我基本掌握了C和linux的基本操作。
接下来我就去学习了人家的视频的培训教程，是整套的，和去参加培训没有多大的区别，这一看就是两个月，学习了ARM的基本原理，学习嵌入式系统的概念，也掌握了嵌入式的环境的一些搭建，对linux也有更深层次的理解了，明白了嵌入式应用到底是怎么做的，但是驱动我只是有一点点的了解，这个相对难一点，我想以后再慢慢啃。
这两个月，除了吃饭睡觉，我几乎都在学习。因为我知道几乎没有基础，比别人差劲，我只能坚持努力着，我不能放弃，我必要要靠自己来养活自己，必须学好这门技术，同时我不懂的就问，这里真的很感谢他们的技术客服对我的任何问题都是耐心的解答，每天都我几乎都有好几个问题问他们，然后我就把不懂的问题总结记下来，这样慢慢积累了一段时间，我发现自己真的有点入门了。
最后的一个月，我就去看关于实践部分的内容，了解嵌入式项目具体的开发流程，需要什么样的知识，我就开始准备这方面的知识，也就是学习这方面的视频，同时他们建议我去找了找一些嵌入式面试的题目，为自己以后找工作做准备。我就到网上找了很多嵌入式的题目，把他们理解的记下来，这样差不多准备了20天左右
我觉得自己差不多入门了，会做一些简单的东西了。我就想去找工作看看，于是我就到51job疯狂的投简历，因为我学历的问题，专科没有毕业，说真的，大公司没有人会要我，所以我投的都是民营的小公司，我希望自己的努力有所回报。没有想过几天过后，就有面试了，但是第一次面试我失败了，虽然我自认为笔试很好，因为我之前做了准备，但是他们的要求比较严格，需要有一年的项目经验，所以我没有被选中。

后来陆续面试了几家公司，终于功夫不负有心人。我终于面试上的，是在闵行的一家民营的企业，公司规模比较小，我的职务是嵌入式linux应用开发，做安防产品的应用的。我想我也比较幸运，经理很看重我的努力，就决定录用我，开的工资是3500一个月，虽然我知道在上海3500只能过温饱的生活，但是我想我足够了。我至少不用每天都要靠父母养，我自己也能养活自己的。我想只要我继续努力，我工资一定会翻倍的。
把本文写出来，希望能让和我一样的没有基础的朋友有信心，其实我们没有必要自卑，我们不比别人笨，只要我们肯努力，我们一样会成功。
最后祝愿所有想学嵌入式的朋友更早的入门！

嵌入式之单片机（四）：单片机外部中断

姓名：郝津锐学号：19020100179 学院：电子工程学院

转自：http://news.eeworld.com.cn/mcu/2018/ic-news071640358.html

【嵌牛导读】本文探讨了单片机中的外部中断原理与常见方式

【嵌牛鼻子】单片机外部中断

【嵌牛提问】单片机的外部中断是什么，有什么作用

【嵌牛正文】

单片机在自主运行时一般是在执行一个死循环程序，在没有外界干预（输入信号）时它基本处于一个封闭状态，例如电子时钟会按时、分、秒的规律自主运行并通过输出设备把时间显示出来。在不需要对它进行调校时它不需要外部干预，自主封闭地运行。如果这个时钟足够准确而又不掉电的话，它可能一直处于这种封闭运行状态。但事情往往不会如此简单，在时钟刚刚上电或时钟需要重新校准．甚至时钟被带到不同时区的时候，就需要重新对时钟进行调校，这时就要求时钟必须具有调校功能。因此单片机系统往往又不会是一个单纯的封闭系统．它有些时候恰恰需要外部的干预，这也就是外部中断产生的根本原因。

要产生中断，必须先配置好并使能中断线。根据需要的边沿检测设置两个触发寄存器，同时在中断屏蔽寄存器的相应位写1允许中断请求。当外部中断线上发生了期待的边沿时，将产生一个中断请求，对应的挂起位也随之被置l。在挂起寄存器的对应位写1，将清除该中断请求。如果需要产生事件，必须先配置好并使能事件线。根据需要的边沿检测通过设置两个触发寄存器，同时在事件屏蔽寄存器的相应位写1允许事件请求。当事件线上发生了需要的边沿时，将产生一个事件请求脉冲，对应的挂起位不被置1。通过在软件中断/事件寄存器写1，也可以通过软件产生中断/事件请求。

STC89C5X系列单片机提供了4个外部中断：外部中断O(INTO)、外部中断1(INT1)、外部中断2(INT2)、外部中断3(INT3)。

51单片机的外部中断有两种模式：电平触发模式和跳变沿触发模式

当选择电平触发时，单片机在每个机器周期检查中断源口线，检测到低电平，即置位中断请求标志，向CPU请求中断；当选择边沿触发方式时，单片机在上一个机器周期检测到中断源口线为高电平，下一个机器周期检测到低电平，即置位中断标志，请求中断。

这两者之间的区别在于电平触发模式时，中断标志寄存器不锁存电平中断请求信号，单片机把每个周期的S5P2采样外部中断口的电平逻辑直接赋值到中断标志寄存器，标志寄存器对于请求信号来说是透明的，这样当中断请求被阻塞而没有得到及时响应时，将被丢失。

换言之，就是要使电平触发的中断被CPU响应并执行，必须保证外部中断源口线的低电平维持到中断被执行为止。因此当CPU正在执行同级中断或更高级中断期间，产生的外部中断源(产生低电平)如果在该中断执行完毕之前撤销(变为高电平)了，那么将得不到响应，就如同没发生一样。同样，当CPU在执行不可被中断的指令(如RETI)时，产生的电平触发中断如果时间太短，也得不到执行。

而使用边沿触发方式时，中断标志寄存器锁存了中断请求。中断口线上一个从高到低的跳变将记录在标志寄存器中，直到CPU响应并转向该中断服务程序时，由硬件自动清除。

因此当CPU正在执行同级中断(甚至是外部中断本身)或高级中断时，产生的外部中断(负跳变)同样将被记录在中断标志寄存器中。在该中断退出后，将被响应执行。如果你不希望这样，必须在中断退出之前，手工清除外部中断标志。

嵌入式中“轮询法”和“中断法”如何应用？

尽管需要具体问题具体分析，还是有一些基本的规律的:
中断通常用于高优先级，高响应性，低频度业务，串口的接收就是一个典型
轮询通常用于低优先级，低响应性，高频度大数据量业务，键盘扫描是一个典型
但是这不是绝对的，通常情况是中断与轮询相配合，例如定时功能，在定时器中断里设置标志位，程序主任务里轮询该标志位，做具体操作。键盘扫描也通常是外部中断记录按下了哪个键，轮询在做进一步的扫描处理(例如去抖功能)。
对于一楼的补充，轮询可能根本不需要操作中断，故而不一定要置位/清零标志位
对于二楼的补充，不是所有的中断都需要外部管脚作为触发源，例如UART,USB都是如此

《Linux设备驱动程序》（十六）-中断处理

设备与处理器之间的工作通常来说是异步，设备数据要传递给处理器通常来说有以下几种方法：轮询、等待和中断。

让CPU进行轮询等待总是不能让人满意，所以通常都采用中断的形式，让设备来通知CPU读取数据。

2.6内核的函数参数与现在的参数有所区别，这里都主要介绍概念，具体实现方法需要结合具体的内核版本。

request_irq函数申请中断，返回0表示申请成功，其他返回值表示申请失败，其具体参数解释如下：

flags 掩码可以使用以下几个：

快速和慢速处理例程 ：现代内核中基本没有这两个概念了，使用SA_INTERRUPT位后，当中断被执行时，当前处理器的其他中断都将被禁止。通常不要使用SA_INTERRUPT标志位，除非自己明确知道会发生什么。

共享中断 ：使用共享中断时，一方面要使用SA_SHIRQ位，另一个是request_irq中的dev_id必须是唯一的，不能为NULL。这个限制的原因是：内核为每个中断维护了一个共享处理例程的列表，例程中的dev_id各不相同，就像设备签名。如果dev_id相同，在卸载的时候引起混淆（卸载了另一个中断），当中断到达时会产生内核OOP消息。

共享中断需要满足以下一个条件才能申请成功：

当不需要使用该中断时，需要使用free_irq释放中断。

通常我们会在模块加载的时候申请安装中断处理例程，但书中建议：在设备第一次打开的时候安装，在设备最后一次关闭的时候卸载。

如果要查看中断触发的次数，可以查看 /proc/interrupts 和 /proc/stat。

书中讲述了如何自动检测中断号，在嵌入式开发中通常都是查看原理图和datasheet来直接确定。

自动检测的原理如下：驱动程序通知设备产生中断，然后查看哪些中断信号线被触发了。Linux提供了以下方法来进行探测：

探测工作耗时较长，建议在模块加载的时候做。

中断处理函数和普通函数其实差不多，唯一的区别是其运行的中断上下文中，在这个上下文中有以下注意事项：

中断处理函数典型用法如下：

中断处理函数的参数和返回值含义如下：

返回值主要有两个：IRQ_NONE和IRQ_HANDLED。

对于中断我们是可以进行开启和关闭的，Linux中提供了以下函数操作单个中断的开关：

该方法可以在所有处理器上禁止或启用中断。

需要注意的是：

如果要关闭当前处理器上所有的中断，则可以调用以下方法：

local_irq_save 会将中断状态保持到flags中，然后禁用处理器上的中断；如果明确知道中断没有在其他地方被禁用，则可以使用local_irq_disable，否则请使用local_irq_save。

locat_irq_restore 会根据上面获取到flags来恢复中断；local_irq_enable 会无条件打开所有中断。

在中断中需要做一些工作，如果工作内容太多，必然导致中断处理所需的时间过长；而中断处理又要求能够尽快完成，这样才不会影响正常的系统调度，这两个之间就产生了矛盾。

现在很多操作系统将中断分为两个部分来处理上面的矛盾：顶半部和底半部。

顶半部就是我们用request_irq来注册的中断处理函数，这个函数要求能够尽快结束，同时在其中调度底半部，让底半部在之后来进行后续的耗时工作。

顶半部就不再说明了，就是上面的中断处理函数，只是要求能够尽快处理完成并返回，不要处理耗时工作。

底半部通常使用tasklet或者工作队列来实现。

tasklet的特点和注意事项：

工作队列的特点和注意事项：

中断服务函数具体怎么用的

中断函数一般是和硬件相关联，在一定条件下才跳转进入的函数，这也是中断两字的来历------中断现在正在进行的程序，执行中断函数。中断函数需要预先设定中断条件。在嵌入式上，可以是硬件上的定时器技术溢出，或者是中断引脚电平的跳变，在PC上也可以是一些特定的事件的发生，比如鼠标的单击，键盘某个按键的按下，等等。